[发明专利]一种手工操作的搅拌摩擦焊接设备及方法

摘要

本发明公开了一种手工操作的搅拌摩焊接设备及方法。搅拌摩焊接设备包括刚性支撑平台、支撑平台移动卡紧装置、工件夹持机构和摩擦搅拌头，工件紧固在刚性支撑平台上，摩擦搅拌头具有夹持端、轴肩和搅拌针，本发明搅拌针为逐级向下收缩的阶梯圆柱形，搅拌针底端中心有球形凸起。本发明将传统摩擦焊接的搅拌头主要由轴肩摩擦加热金属改为分段多台阶摩擦加热方式，利用搅拌针在不同位置的台阶端面和柱体侧面与焊接金属间的摩擦以及其引起的塑性化金属搅拌流动产生的热量加热各层面的金属，从而使金属预热更快。采用柔性软垫板解决了单面焊双面成形背面垫板的粘连问题。具有较好的教学应用效果。

主权项

一种手工操作的搅拌摩擦焊接设备，包括刚性支撑平台（11）、支撑平台移动卡紧装置、工件夹持机构和摩擦搅拌头，工件紧固在刚性支撑平台（11）上，摩擦搅拌头具有夹持端（1）、轴肩（2）和搅拌针（3），其特征是：所述的搅拌针为逐级向下收缩的阶梯圆柱形，搅拌针底端中心有球状凸起；所述搅拌头的夹持端（1）直径和高度为D1、L1，肩轴（2）的直径和高度为D2、L2；搅拌针（3）为三级圆柱体，由上至下各级圆柱的直径和高度分别为D3、L3，D4、L4，D5、L5，搅拌针（3）底面中心的球状凸起直径为D6；搅拌头的几何尺寸与工件的厚度t之间关系为：D2=2～3t，D3=0.8～1t,D4=k×D3，D5=k×D4，其中：k=1/2～2/3；L3=1/2t；L4=1/3t；L5=1/6t；搅拌针（3）的底面中心球状凸起的高度为0.5～1mm。