[发明专利]一种新型的搅拌摩擦补焊装置及方法

摘要

本发明属于工程制造技术领域，提供了一种新型的搅拌摩擦补焊装置及方法。该装置包括旋转主轴、轴肩、工件、搅拌针、金属粉料、工件缺陷和补焊盖板。该方法步骤如下：金属粉料放置于工件缺陷中；将补焊盖板铺设于工件缺陷的表面上，并用夹具固定；搅拌针压入补焊盖板和工件内，在旋转主轴驱动下旋转，摩擦产生热量，使金属粉末发生动态再结晶；金属粉末降温后形成整体，通过轴肩和搅拌针的不断旋转和移动，完成对工件表面缺陷的补焊和修复；补焊和修复完成后，将搅拌针拔出，对工件表面进行打磨、冲铣操作，消除应力集中。本发明将力学、实验设计等学科结合，使得该技术实现过程简单。同时不受环境影响，该技术成本更低，适用于生产推广。 1

主权项

1.一种新型的搅拌摩擦补焊装置，其特征在于，所述的搅拌摩擦补焊装置包括旋转主轴(1)、轴肩(2)、工件(3)、搅拌针(4)、金属粉料(5)、工件缺陷(6)和补焊盖板(7)；

所述的轴肩(2)安装在旋转主轴(1)的下端面，所述的搅拌针(4)安装在轴肩(2)的下端面，旋转主轴(1)、轴肩(2)和搅拌针(4)的中心处于同一轴线上；旋转主轴(1)驱动轴肩(2)进而带动搅拌针(4)旋转并向前平移运动，并为搅拌针(4)提供下压力；

所述的金属粉料(5)置于工件缺陷(6)中，并借助外力进行压实；

所述的补焊盖板(7)，铺设于放置有金属粉料(5)的工件缺陷(6)的表面上，并用夹具将补焊盖板(7)固定在工件(3)的表面上；补焊盖板(7)的尺寸大于工件缺陷(6)的表面尺寸，防止金属粉料溢出，避免由于轴肩(2)压入工件(3)而使得焊接处几何高度降低。

2.一种新型的搅拌摩擦补焊方法，其特征在于，步骤如下：

(1)金属粉料(5)放置于工件缺陷(6)中，压实；

(2)将补焊盖板(7)铺设于工件缺陷(6)的表面上，压实，并用夹具将补焊盖板(7)固定在工件(3)的表面上；

(3)搅拌针(4)通过旋转主轴(1)提供的下压力将补焊盖板(7)压入工件(3)内，搅拌针(4)在旋转主轴(1)驱动下旋转，摩擦产生热量，使金属粉末(5)进入热塑性状态，发生动态再结晶；

(4)金属粉末(5)降温后与工件(3)形成整体，通过轴肩(2)和搅拌针(4)的不断旋转和移动，完成对工件(3)表面缺陷的补焊和修复，提高工件(3)使用寿命；

(5)补焊和修复完成后，将搅拌针(4)拔出，对工件(3)表面进行打磨、冲铣操作，消除应力集中。