[实用新型]搅拌头及搅拌摩擦焊焊接设备

说明书

本实用新型提供了一种搅拌头及搅拌摩擦焊焊接设备，涉及搅拌摩擦焊技术领域，解决了搅拌头在焊接完成时，焊接件上易存在焊缝的技术问题；该搅拌头，包括轴肩和搅拌针，搅拌针设置在轴肩上，轴肩的与搅拌针的连接面上设置有一个或两个以上渐开线槽，所有渐开线槽以搅拌针为中心并沿渐开线轨迹设置；上述搅拌头结构结构简单，随着搅拌头的推进，渐开线槽使金属材料逐渐聚集在焊接区域的中部位置，保证焊接后焊接材料能有效的填满焊接缝隙，避免焊缝的缺陷，形成致密的接头；拓宽了搅拌摩擦焊只能依赖搅拌摩擦焊接设备的局限，提高了焊缝的质量，降低搅拌摩擦焊设备费用投入。

技术领域

本实用新型涉及搅拌摩擦焊技术领域，尤其是涉及一种搅拌头及搅拌摩擦焊焊接设备。

背景技术

搅拌头被视为是搅拌摩擦焊的“心脏”，是搅拌摩擦焊得以顺利实施的关键工件。搅拌摩擦焊焊接过程中，高速旋转的搅拌头插入工件的接缝处，通过搅拌头与焊接工件材料摩擦，从而使连接部位的材料温度升高软化，并利用搅拌摩擦焊的主轴倾角，使搅拌头轴肩向前推动，对材料施以一定的锻压力。使软化的材料在搅拌头的作用下沿着搅拌头进行旋转和搅拌，形成致密的接头。

同传统的加工刀具类似，搅拌头也是消耗品。随着搅拌摩擦焊技术的推广和使用，搅拌头的需求量在逐年增加，市场前景广阔。拓宽搅拌头的使用范围、提高摩擦焊的焊缝质量，降低搅拌摩擦焊接费用成为目前急需解决的问题。

本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：搅拌摩擦焊接设备上使用的传统轴肩为平面的搅拌头，在数控铣床焊接时锻压力不够，形不成致密的高强度接头，特别是针对薄板焊接生产量不大时，焊接材料存在无法填满焊接焊缝的问题，造成无法焊接成型。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种搅拌头及搅拌摩擦焊焊接设备，以解决现有技术中存在的搅拌头在焊接完成时，焊接件上易存在焊缝的技术问题；本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的搅拌头，包括轴肩和搅拌针，其中：

所述搅拌针设置在所述轴肩上，所述轴肩的与所述搅拌针的连接面上设置有一个或两个以上渐开线槽，所有所述渐开线槽以所述搅拌针为中心并沿渐开线轨迹设置。

优选的，所述轴肩的与所述搅拌针的连接面为外凸锥面，所述外凸锥面自与所述轴肩侧向所述搅拌头侧凸出，所有渐开线槽均设置于所述外凸锥面上。

优选的，所述外凸锥面与所述搅拌头径向平面之间存在夹角α，其中，3°≤α≤7°。

优选的，所述搅拌针为锥状结构，且所述锥状结构的直径沿背离所述轴肩的方向逐渐减小。

优选的，所述搅拌头还包括有夹持部，所述夹持部设置于所述搅拌头的背离所述搅拌针的一端，用以与焊接设备固定连接。

优选的，所述夹持部为轴状结构，所述夹持部沿所述搅拌头的轴向延伸，所述焊接设备的刀柄内开设有承接腔，所述夹持部能插入至所述承接腔中以与焊接设备固定连接。

优选的，所述搅拌头还包括有连接部，所述连接部的两端分别与所述夹持部和所述轴肩连接。

优选的，所述连接部与所述夹持部、所述轴肩为一体成型式结构。

优选的，所述连接部包括相连接的散热端和连接端，其中：

所述散热端与所述夹持部连接，所述连接端与所述轴肩连接，且所述连接端的直径自所述连接部与所述散热端的连接侧至与所述连接部与所述轴肩的连接侧逐渐减小。

本实施例提供了一种搅拌摩擦焊焊接设备，包括上述搅拌头。