[实用新型]一种静轴肩搅拌摩擦焊装置

说明书

本实用新型公开了一种静轴肩搅拌摩擦焊装置，涉及焊接技术领域。其包括包括转接套、搅拌头和静轴肩，转接套设有第一夹持柄、第一定位台阶、第一气孔、紧固孔和搅拌头安装孔；第一气孔与所述搅拌头安装孔连通，静轴肩为固定安装于搅拌摩擦焊接工具的非旋转部件；静轴肩为中空结构，静轴肩设有静轴肩孔、排料切面和排料孔；搅拌头的一端用于安装于搅拌头安装孔，搅拌头的另一端部分穿设于所述静轴肩，并伸出所述静轴肩孔，所述搅拌头与所述静轴肩间隙配合；所述搅拌头内设有用于连通所述转接套和所述静轴肩的气体通道。本实用新型提供的一种静轴肩搅拌摩擦焊装置，能够有效降低工具温度，进而提高焊接工具的使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及焊接技术领域，尤其涉及一种静轴肩搅拌摩擦焊装置。

背景技术

搅拌摩擦焊(FSW)是一种新型固相连接技术，是1991年由英国焊接研究所 (TheWelding Institute,TWI)发明的。其过程为由轴肩和搅拌针组成的搅拌头，在高速旋转的同时插入焊缝并向前行进，利用摩擦热使待焊材料塑化，在搅拌头的带动下发生塑性流动，并在轴肩的锻压作用下形成焊缝，实现固相连接。

静轴肩搅拌摩擦焊接是在常规搅拌摩擦焊接的基础上发展出来的一种新技术。其中，搅拌针作为静轴肩搅拌摩擦焊接的核心部件，是焊缝区域材料定向流动的载体。常规搅拌摩擦焊解过程中，由于搅拌头的旋转、挤压作用，在焊缝边缘形成“飞边”，导致焊缝区略薄于母材，不利于焊缝表面质量和接头性能。目前，工业生产中常常需要通过机械打磨来去除飞边，不但降低了生产效率，而且极易损伤被焊工件表面质量。

目前，消除飞边的方式主要有两种：其一，设计特殊搅拌针轴肩端面，其二，在搅拌头周边另加一装置或结构，如添加切削头或轴肩外缘加工成切削槽。然而，这两种方法都不能很好的消除飞边，方式一可减少飞边量，但不能彻底消除飞边，方式二因飞边温度较高而粘着在搅拌针上造成焊缝表面质量较差。静轴肩搅拌摩擦焊接技术有效解决了减薄和飞边的问题，但是其在焊接过程中由于塑性材料进入搅拌针与静轴肩间隙导致局部温度过高而严重磨损搅拌工具，大大降低搅拌工具的使用寿命。降低搅拌工具的温度，对于提高焊接工具的使用寿命有着非常重要的意义。

实用新型内容

为了解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种静轴肩搅拌摩擦焊装置，能够有效降低工具温度，进而提高焊接工具的使用寿命。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种静轴肩搅拌摩擦焊装置，包括转接套、搅拌头和静轴肩，所述转接套设有用于安装在主轴刀柄上的第一夹持柄、第一定位台阶、第一气孔、紧固孔和搅拌头安装孔；所述第一气孔与所述搅拌头安装孔连通，所述静轴肩为固定安装于搅拌摩擦焊接工具的非旋转部件；所述静轴肩为中空结构，所述静轴肩设有静轴肩孔、排料切面和排料孔；所述搅拌头的一端用于安装于所述搅拌头安装孔，所述搅拌头的另一端部分穿设于所述静轴肩，并伸出所述静轴肩孔，所述搅拌头与所述静轴肩间隙配合；所述搅拌头内设有用于连通所述转接套和所述静轴肩的气体通道。

可选地，所述搅拌头设有第二夹持柄、第二定位台阶、第二气孔、轴肩和搅拌针；所述第二夹持柄用于安装于所述搅拌头安装孔，所述第二定位台阶用于对所述搅拌头的安装位置进行限位，所述轴肩用于消除飞边，所述搅拌针设置于所述轴肩上；所述搅拌头安装于所述搅拌头安装孔内的一端设有第三气孔，第二气孔与第三气孔连通以构成所述气体通道。

可选地，所述第二气孔设置于所述轴肩上。

可选地，所述第二气孔设置于所述第二定位台阶上。

可选地，所述第二气孔的数量为若干个。

可选地，所述轴肩为圆柱型结构，所述轴肩穿设于所述静轴肩孔内并与所述静轴肩间隙配合，所述轴肩直径和静轴肩孔的孔径之差为0.05～0.5mm。

可选地，所述第一气孔的数量为若干个。