[实用新型]一种用于焊接非平面板的搅拌摩擦焊用静止轴肩

说明书

本实用新型公开了一种用于焊接非平面板的搅拌摩擦焊用静止轴肩，所述的静止轴肩的底端为与所焊接的非平面板表面相配合的非平面结构，焊接时，所述的静止轴肩的压入非平面板表面的下方，在垂直方向上，所述的静止轴肩的底面与非平面板的表面相对应的任意两点之间的间距为0‑0.1mm。本实用新型根据所需焊接的非平面板的表面形状及尺寸变化将静止轴肩的底端设计成与其表面完全匹配的非平面底面，焊接过程中，静止轴肩的底端与所焊接的焊缝的表面完全贴合且紧密接触，实现了对非平面板的焊接，而且该静止轴肩安装方便且适用性广。

技术领域

本实用新型属于搅拌摩擦焊领域，具体涉及一种用于焊接非平面板的搅拌摩擦焊用静止轴肩。

背景技术

自搅拌摩擦焊技术于1991年被英国焊接研究所实用新型以来，因其热输入低、焊接变形小、焊缝微观组织及力学性能良好等诸多优点，己被广泛应用在航空、航天、高速舰船、汽车工业、高速列车等制造领域。

为了克服传统搅拌摩擦焊技术沿板厚方向温度均匀性差、焊接表面易过热以及焊接减薄等局限性，英国焊接研究所在传统FSW基础上将轴肩与搅拌针分离，开发出静止轴肩(1)搅拌摩擦焊技术。现有《静止轴肩搅拌摩擦焊装置》(CN201610506741.6)，提出了一种实现轴肩静止的搅拌摩擦焊装置，适合于焊接热输入敏感的材料；现有《一种搅拌摩擦焊的静止轴肩焊接装置》(CN201420240365.7)，提出了一种用于平板对接的静止轴肩焊接装置，被挤入静止轴肩肩体的材料更方便、更容易清理；现有《一种焊后材料表面无减薄的新型搅拌摩擦焊焊具》(CN201610524886.9)，提出了一种用于平板对接的静止轴肩搅拌摩擦焊焊接装置，解决了搅拌摩擦焊焊后减薄的问题；现有《无倾角静止轴肩搅拌摩擦焊焊接工具》(CN201620629770.7)，提出了一种用于平板对接及任意角焊缝的无倾角静止轴肩搅拌摩擦焊焊接工具。。现有技术虽然均提出了采用静止轴肩搅拌摩擦焊技术焊接平板焊缝或角焊缝，但很难实现非平面板的焊接。为解决搅拌摩擦焊焊接不等厚板的技术难题，现提出一种用于焊接非平面板的搅拌摩擦焊用静止轴肩、静止轴肩制作方法和采用该轴肩进行焊接的方法。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提出一种非平面板的搅拌摩擦焊用静止轴肩、制备及焊接方法。

实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种用于焊接非平面板的搅拌摩擦焊用静止轴肩，其特征在于：所述的静止轴肩的底端为与所焊接的非平面板表面相配合的非平面结构，焊接时，所述的静止轴肩的压入非平面板表面的下方，在垂直方向上，所述的静止轴肩的底面与非平面板的表面相对应的任意两点之间的间距为0-0.1mm。

作为本实用新型的进一步改进，所述的非平面板表面为呈阶梯型的不等厚板，所述的静止轴肩的底端为与不等厚板表面相配合的凸台结构，所述的凸台结构在垂直方向上的高度差与所焊接的不等厚板的厚度差相同。

作为本实用新型的进一步改进，所述的凸台结构包括与所焊接的不等厚板的厚板表面相配合的上台面和与薄板相配合的下台面。

作为本实用新型的进一步改进，所焊接的非平面板表面为呈拱桥状的曲面板，所述的静止轴肩的底端为与所焊接的曲面板表面相配合的曲面结构，所述的曲面结构的曲率变化与所焊接的曲面板表面的曲率变化相一致。

作为本实用新型的进一步改进，所述的静止轴肩的底端设有用于安装搅拌头的贯穿孔，所述的贯穿孔的对称轴与所述的静止轴肩上端面的对称轴共线。

作为本实用新型的进一步改进，所述的贯穿孔的内径与搅拌头的外径之间的间隙小于0.1mm，所述的贯穿孔的深度小于搅拌头的尺寸。