[发明专利]一种螺纹孔的搅拌摩擦焊修复用搅拌头及方法

说明书

一种螺纹孔的搅拌摩擦焊修复用搅拌头及方法，包括搅拌头，所述搅拌头沿轴线方向开设有主孔，搅拌头的轴肩端面处安装有搅拌针，搅拌针上开设有与搅拌针轴线呈夹角的第一倾斜孔和第二倾斜孔，且第二倾斜孔与第一倾斜孔贯通，搅拌针上的第一倾斜孔与主孔贯通，在主孔、第一倾斜孔和第二倾斜孔内安装有拉索，在搅拌头的底端边缘开设有刀具安装口，刀具安装口平行设置的内侧壁通过转轴转动安装有刀具，刀具倾斜设置的端面与连接体一体成型，连接体通过轴与位于第二倾斜孔部分的拉索相连。本发明在待修孔内添加填充材料，采用带有螺旋槽搅拌针的搅拌头进行修复，分别于下扎阶段和回抽阶段对螺纹孔进行修复与攻丝，实现一次修复成型破损后的螺纹孔壁。

技术领域

本发明属于孔修复的装置与方法技术领域，具体涉及一种螺纹孔的搅拌摩擦焊修复用搅拌头及方法。

背景技术

随着工程技术的不断发展，金属材料的应用范围变的越来越广泛。在金属材料的使用过程中，螺纹连接是一种重要的连接方式。螺纹连接具有结构简单、连接可靠和拆装方便等优点，是金属材料连接方法中应用最广泛的连接方法之一。但是，在螺纹孔的使用过程中，会出现螺纹损坏，孔壁压溃等缺陷。这些缺陷影响螺纹孔的正常使用，严重时将导致零件的报废。为对螺纹孔进行修复，增加零件的服役时间，学者们提出许多螺纹孔的修复方法。目前螺纹孔的修复方式主要为增加轴套，熔焊修复等。

中国发明专利CN 106270828 A、中国发明专利CN105798405 A、中国发明专利CN105537849 A、中国发明专利CN104227312 A采用螺纹孔中增加轴套的方式修复螺纹孔。该方式虽然简单，但是轴套与孔壁之间由螺纹直接连接，易于产生轴套脱落的情况。同时，轴套有一定的厚度，轴套的加入会减小螺纹孔直径或者扩大原螺纹孔。这会大大降低该结构的承受能力，增加危险系数。

中国发明专利CN 108907374 A、中国发明专利CN 107030447 A、中国发明专利CN106475734 A、中国发明专利CN 106002081 A采用熔焊补焊并再次攻丝修复螺纹孔的方法。该方法在熔焊修复过程中产生的高温会使得螺纹孔处的晶粒粗大，降低该处材料的机械性能，不利于螺纹孔的再次使用。

中国发明专利CN 101886652 A发明一种螺纹件及利用螺纹修复零件的方法。该方法采用螺纹内部点胶的方式修复螺纹孔开裂的问题。但是胶接的连接强度低，不利于螺纹孔修复后的长久使用。

上述方法虽然能够对螺纹孔的损坏进行修复，但是都存在一定的弊端。针对上述方法存在的问题，本发明提出一种基于搅拌摩擦焊的新型螺纹孔修复方法。

发明内容

为了避免现有方法中存在的问题，本发明一种螺纹孔的搅拌摩擦焊修复用搅拌头及方法，具体采用如下技术方案：

一种螺纹孔的搅拌摩擦焊修复用搅拌头，包括搅拌头、拉环、搅拌针，所述搅拌头沿轴线方向开设有主孔，搅拌头的轴肩端面处安装有搅拌针，搅拌针上开设有与搅拌针轴线呈夹角的第一倾斜孔和第二倾斜孔，且第二倾斜孔与第一倾斜孔贯通，第二倾斜孔直径小于第一倾斜孔直径设置，搅拌针上的第一倾斜孔与主孔贯通设置，在主孔、第一倾斜孔和第二倾斜孔内安装有拉索，拉索伸出主孔部分设置有拉环，在搅拌头的底端边缘开设有刀具安装口，刀具安装口平行设置的内侧壁通过转轴转动安装有螺纹刀具，螺纹刀具倾斜设置的端面与连接体一体成型，连接体通过轴与位于第二倾斜孔部分的拉索一端相连。

所述搅拌针的外圆面沿轴向开设有螺纹槽，在搅拌头的轴肩端面开设有螺旋槽。

所述拉索伸出搅拌头夹持端部分设置有拉拽圆环。

一种螺纹孔的搅拌摩擦焊修复用搅拌头的修复方法，采用一种螺纹孔的搅拌摩擦焊修复用搅拌头，包括以下步骤：