[发明专利]上、下轴肩直径不等的自持式搅拌摩擦焊方法及其搅拌头

摘要

上、下轴肩直径不等的自持式搅拌摩擦焊方法及其搅拌头，它涉及一种自持式搅拌摩擦焊的方法及其搅拌头。本发明为解决现有自持式搅拌摩擦焊方法中上、下两个轴肩为等直径，存在焊接热输入大及搅拌针承载大而影响接头性能、甚至造成搅拌针断裂的问题。方法：一、搅拌头尺寸确定；二、确定搅拌针的使用长度；三、固定第一被焊工件和第二被焊工件；四、搅拌头定位；五、对第一被焊工件与第二被焊工件进行搅拌摩擦焊接。搅拌头：搅拌针垂直于上轴肩的下端面设置，搅拌针与上轴肩制成一体，搅拌针的外表面设有外螺纹，下轴肩与搅拌针螺纹连接，螺母设置在下轴肩的下面，螺母与搅拌针螺纹连接，下轴肩的直径小于上轴肩的直径。本发明用于搅拌摩擦焊接。

主权项

一种上、下轴肩直径不等的自持式搅拌摩擦焊方法，其特征在于：所述方法是通过以下步骤实现的：步骤一、搅拌头尺寸确定：根据第一被焊工件(5)和第二被焊工件(6)的厚度确定上轴肩直径(φ1)、下轴肩直径(φ2)及搅拌针直径(φ3)：上轴肩直径(φ1)为被焊工件厚度(t)的2.5～3倍，下轴肩直径(φ2)为被焊工件厚度(t)的2～2.5倍，搅拌针直径(φ3)为被焊工件厚度(t)的1.25～2倍；步骤二、确定搅拌针的使用长度：通过调整下轴肩(3)及螺母(4)使上轴肩(1)的下端面与下轴肩(3)的上端面之间的距离(T)比工件厚度(t)小0～0.6mm，该距离(T)即为搅拌针的使用长度；步骤三、固定第一被焊工件(5)和第二被焊工件(6)：将第一被焊工件(5)和第二被焊工件(6)用夹具固定在工作台上；步骤四、搅拌头定位：将搅拌头移至工件外侧进行定位，使上轴肩(1)下端面与第一被焊工件(5)和第二被焊工件(6)的上端面重合，或上轴肩(1)下端面低于第一被焊工件(5)和第二被焊工件(6)的上端面0.01～0.3mm，搅拌针(2)的轴心线位于第一被焊工件(5)与第二被焊工件(6)的对接面处；步骤五、对第一被焊工件(5)与第二被焊工件(6)进行搅拌摩擦焊接：搅拌头的转速为200转/分钟～3000转/分钟，焊接速度为20毫米/分钟～1000毫米/分钟，且沿第一被焊工件(5)与第二被焊工件(6)的对接面长度方向行走，直至焊接完成。