[发明专利]用于搅拌摩擦焊的搅拌头

说明书

本发明公开了一种用于搅拌摩擦焊的搅拌头，包括依次连接的夹持部、轴肩部和搅拌针，轴肩部包括位于轴肩部端面的搅拌区和位于轴肩部边缘的修光包络区，搅拌区与修光包络区之间形成夹角a，175°≤a＜180°。该搅拌头具有施力均匀、能增强锻压效果、可提高焊缝的美观度的优点。

技术领域

本发明主要涉及搅拌摩擦焊技术，尤其涉及一种用于搅拌摩擦焊的搅拌头。

背景技术

搅拌摩擦焊接是高速旋转的搅拌头扎入工件后沿焊接方向运动，在搅拌头与工件的接触部位产生摩擦热，使其周围金属形成塑性软化层，软化层金属在搅拌头旋转的作用下填充搅拌针后方所形成的空腔，并在搅拌头轴肩与搅拌针的搅拌及挤压作用下实现材料连接的固相焊接方法。

搅拌头由轴肩、搅拌针及夹持区等部分组成。其中，轴肩的作用是在工件表面施加压力，并且使其下方的金属软化。目前，搅拌摩擦焊接过程一般需要一定的倾斜角度，以便搅拌头轴肩能够提供足够的锻压力。

现有轴肩与工件的接触处(即轴肩的端部)一般为直角，使得轴肩与工件的接触面较小，进而导致轴肩对工件施加的锻压力过于集中，不仅影响锻压效果，而且在焊缝表面容易产生毛刺，影响焊缝美观。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种施力均匀、能增强锻压效果、可提高焊缝的美观度的用于搅拌摩擦焊的搅拌头。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种用于搅拌摩擦焊的搅拌头，包括依次连接的夹持部、轴肩部和搅拌针，所述轴肩部包括位于轴肩部端面的搅拌区和位于轴肩部边缘的修光包络区，所述搅拌区与修光包络区之间形成夹角a，175°≤a＜180°。

作为上述技术方案的进一步改进：

定义轴肩部的中轴线为c，所述搅拌头工作状态时，其中轴线c与工作面垂线之间形成焊接倾角b，所述修光包络区与工作面平行，0°＜b≤5°。

所述修光包络区设置为直径由夹持部向搅拌针方向减小的渐变面。

所述修光包络区为锥面。

所述修光包络区为圆弧面。

所述修光包络区开设有用于将余料导出的导流槽。

所述导流槽靠近修光包络区外沿的槽边设置为切削刃。

所述导流槽设置为直线型槽。

所述导流槽设置为曲线型槽。

所述导流槽设有一个。

所述导流槽设有多个，各导流槽沿搅拌针周向方向间隔布置。

所述导流槽延伸至搅拌区。

所述导流槽的导流方向与搅拌针的旋转方向一致。

所述导流槽的导流方向与搅拌针的旋转方向相反。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明用于搅拌摩擦焊的搅拌头，包括依次连接的夹持部、轴肩部和搅拌针，轴肩部包括位于轴肩部端面的搅拌区和位于轴肩部边缘的修光包络区，轴肩部与修光包络区连接的周面设有一段修光面，修光面与修光包络区之间形成夹角a，175°≤a＜180°。相较于传统的轴肩部与工件的接触位为直角而言，修光面增大了轴肩部与工件的接触面积，使轴肩部对工件的施力更加均匀，不仅能够增强锻压效果，而且不会使焊缝表面产生毛刺，有利于产生均匀的鱼鳞焊缝，提高焊缝的美观度。

附图说明

图1是本发明实施例1的立体结构示意图。

图2是本发明实施例1的主视结构示意图。