[实用新型]一种实现差速回抽搅拌头的焊接工具

说明书

本实用新型提出了一种实现差速回抽搅拌头的焊接工具，包括第一搅拌针、第二搅拌针、铜管套筒和轴肩，第二搅拌针在第一搅拌针外部，铜管套筒在第二搅拌针外部，轴肩在铜管套筒外部。本实用新型结构合理，通过利用搅拌针差速回抽技术实现消除匙孔的同时敦实焊缝金属，增加了焊缝金属的强度；通过添加铜置套筒辅助散热，避免了在搅拌摩擦焊过程中搅拌针与轴肩摩擦产生的热量，延长了搅拌头的使用寿命。通过在铜置套筒上端设置内凹结构，减少了成本。

技术领域

本实用新型涉及一种搅拌摩擦焊焊接工具，具体涉及一种可以延长搅拌头寿命、实现搅拌头回抽技术的焊接工具。

背景技术

搅拌摩擦焊是一种新型固相连接技术，相较于传统熔焊，搅拌摩擦焊具有变形小、接头质量高、自动化程度高等优点，广泛应用在航空，轨道交通、新能源汽车等高端制造业。但由于技术特点，常规搅拌摩擦焊会在焊缝末端残留一个匙孔。对于常规位置的匙孔，可以使之留在工件孔位设计或采用引出块消除。而对于非平面结构件焊接如焊接圆筒体、箱体时，封闭环形焊缝上的匙孔就难以消除，影响产品的结构设计，提高加工成本。

对此问题，国内外积极开展了对常规的固定式搅拌头结构设计的研究。通过回抽式搅拌头来实现无匙孔搅拌摩擦焊接，但搅拌针摩擦产生热量会影响其寿命及焊后成型性能。

因此，针对上述问题，本实用新型提出了一种新的技术方案。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种实现无匙孔搅拌摩擦焊接、延长寿命的焊接工具。采用第一搅拌和第二搅拌针两个搅拌针，控制两个搅拌针同速进行搅拌摩擦焊接，在焊接完成后改变两个搅拌针相应的主轴转速，使两个搅拌针同心不同速实现回抽技术；转速快的搅拌针就随相对转速低的搅拌针螺纹从被焊金属拔出，搅拌针周围的金属被填充；达到一个无匙孔差速双抽头搅拌摩擦焊接。在搅拌摩擦焊时，搅拌针插入被焊工件，轴肩不随搅拌针旋转只压紧工件，防止金属流失。铜置套筒与第二搅拌针和轴肩摩擦面紧密贴合，采用添加铜管套筒达到散热的效果，减少搅拌针在工作时与轴肩摩擦面产生的热量。并在铜置套筒上端设置内凹结构。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种实现差速回抽搅拌头的焊接工具，包括第一搅拌针、第二搅拌针、铜管套筒和轴肩，所述第二搅拌针在第一搅拌针外部，所述铜管套筒在第二搅拌针外部，所述轴肩在铜管套筒外部。

进一步地，所述第一搅拌针外部具有第一搅拌针端面，底部具有辅助第二搅拌针回轴的第一搅拌针螺纹。

进一步地，所述第二搅拌针顶部具有与搅拌针轴固定的第二搅拌针上螺纹，底部具有实现搅拌被焊金属的第二搅拌针下螺纹，外部具有与铜管套筒贴配合紧密的第二搅拌针端面、与轴肩安装面贴合的铜管套筒端面、轴肩安装面、轴肩压力面和轴肩摩擦面。

进一步地，所述铜管套筒上端采用内凹结构。

本实用新型的有益效果是：本实用新型结构合理，通过利用搅拌针差速回抽技术实现消除匙孔的同时敦实焊缝金属，增加了焊缝金属的强度；通过添加铜置套筒辅助散热，避免在搅拌摩擦焊过程中搅拌针与轴肩摩擦产生的热量，延长了搅拌头的使用寿命。通过在铜置套筒上端设置内凹结构，减少了成本。

附图说明

图1为本实用新型的示意图；

图2为本实用新型的A-B面的截面图；

其中：1、第一搅拌针，2、第二搅拌针，3、铜管套筒，4、轴肩，5、第一搅拌针端，6、第一搅拌针螺纹，7、第二搅拌针上螺，8、第二搅拌针下螺纹，9、第二搅拌针端面，10、铜管套筒端面，11、轴肩安装面，12、轴肩压力面，13、轴肩摩擦面。

具体实施方式

下面结合附图说明对本实用新型做进一步地说明。