專利名稱：一種偏心組合式攪拌頭的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于的攪拌摩擦焊的攪拌頭，具體涉及一種具有偏心結構的組合式攪拌頭，特別適用于厚板鋁合金攪拌摩擦焊。
背景技術：
攪拌摩擦焊是一種綠色的固相連接技術，與傳統的熔焊相比，具有焊接變形小，無污染，且焊縫不會出現裂紋、咬邊等熔焊常見的缺陷，廣泛地應用于航天、航空、船舶、電子等行業。然而，在進行厚板鋁合金攪拌摩擦焊時，焊縫金屬流動性較差，尤其是焊縫底部的金屬流動性最差，影響了焊接質量。為了進一步促進焊縫金屬的流動，需要設計一種偏心式攪拌頭，并要求耐沖擊、耐疲勞，此外，該攪拌頭需有效的攪拌焊縫金屬，促進焊縫金屬的充分流動，從而獲得焊縫質量優良的接頭。
發明內容針對現有技術的不足，本實用新型的目的就是要提供一種可提高攪拌摩擦焊焊縫金屬的流動性，焊接效果好的偏心組合式攪拌頭。本實用新型的目的是這樣實現的:一種偏心組合式攪拌頭，包括軸肩、攪拌針，在軸肩的內型面開有盲孔，攪拌針安裝在盲孔內，軸肩上開有與盲孔相通的內孔，內孔內設有螺釘，軸肩中心線以及盲孔的中心線均與攪拌摩擦焊設備的主軸的中心偏移一定的距離。軸肩的工作柱面的中心偏移攪拌摩擦焊設備的主軸的中心0.2mm 0.3mm。盲孔的中心偏移攪拌摩擦焊設備的主軸的中心線0.2mm 0.3mm。軸肩選用H13熱作模具鋼制作。攪拌針選用鎢錸合金材料制作。軸肩的邊緣倒圓，軸肩內型面有一內傾角。所述的內傾角為11度。本實用新型提供的偏心組合式攪拌頭，由于軸肩與攪拌針均與主軸中心偏移,攪拌頭旋轉攪拌時，攪拌針上的螺紋促進焊縫金屬的在厚度方向上的流動，偏心的軸肩和攪拌針在運動時，促進了焊縫金屬在水平面上的遷移，從而促進焊縫金屬的整體流動。本實用新型簡單實用、實施方便，特別適用于厚板鋁合金攪拌摩擦焊。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
圖1為本實用新型實施例裝配圖。圖2為本實用新型實施例軸肩結構示意圖。圖3為本實用新型實施例攪拌針結構示意圖。
具體實施方式
本實用新型的結構如
圖1 一 3所示，一種偏心組合式攪拌頭，包括軸肩1、攪拌針3，在軸肩I的內型面開有盲孔4，攪拌針3安裝在盲孔4內，軸肩I上開有與盲孔4相通的內孔5，內孔5內設有螺釘3，軸肩中心線I以及盲孔4的中心線均與攪拌摩擦焊設備的主軸的中心偏移一定的距離。軸肩I的工作柱面的中心偏移攪拌摩擦焊設備的主軸的中心
0.2mm 0.3mm。盲孔4的中心偏移攪拌摩擦焊設備的主軸的中心線0.2mm 0.3mm。本實用新型的軸肩I采用H13熱作模具鋼制作，攪拌針采用鎢錸合金制作。從圖
2為軸肩的結構示意圖中可出看，其左側圓柱形外徑Dl為，軸肩右側的工作
圓柱的中心偏移主軸的中心大小為0.2mm,即軸肩I的外徑D2為0>34mm，D2是LI與L2之和，其中LI為17.2mm, L2為16.8mm，其邊緣倒圓Rl，軸肩內型面傾斜11度，在內型工作面加工一盲孔4，盲孔4內徑D3為0) 16.2mm,盲孔中心偏移主軸中心的L4大小為0.2mm,為了方便攪拌針3在軸肩I內孔5中的固定，在圓柱的一側加工螺紋孔M5，為了方便攪拌針順利的拆卸，在軸肩的左側端面加工通孔D4為0>12_。圖3為攪拌針3的結構示意圖，攪拌針的左側為裝配區域，其長度L5與軸肩盲孔的深度L3相同，均為30mm，其外徑d為On6mm，為了方便攪拌針的固定，在其柱面上銑扁，銑扁長度L6為25mm;右側為攪拌針的工作區，其表面加工有右旋螺紋，半錐角為10度。本實用新型的工作過程如下:將攪拌針2裝入軸肩I的盲孔4處，裝配到位后用螺釘3進行緊固，然后將該攪拌頭固定到攪拌摩擦焊設備的主軸上，并帶緊。然后將攪拌摩擦焊設備的主軸向焊接方向傾斜2.5度,選用旋轉速度為280rpm,焊接速度為60mm/min的焊接參數進行20mm厚5A06鋁合金的焊接，攪拌針拆卸先松開螺釘，再利用OUOmm的鋼棒頂出攪拌針。焊縫經X射線檢測，未發現超標缺陷，滿足熔焊QJ2698-95I級焊縫標準。焊縫的抗拉強度為340MPa，屈服強度為175MPa，延伸率為17%，焊縫經金相檢測，焊縫組織優良。本實用新型簡單實用、實施方便，能有效的促進焊縫金屬的流動，特別適用于厚板鋁合金攪拌摩擦焊。
權利要求1.一種偏心組合式攪拌頭,包括軸肩(I)、攪拌針(3),其特征在于:在軸肩(I)的內型面開有盲孔(4)，攪拌針(3)安裝在盲孔(4)內，軸肩(I)上開有與盲孔(4)相通的內孔(5)，內孔(5)內設有螺釘(2)，軸肩中心線以及盲孔(4)的中心線均與攪拌摩擦焊設備的主軸的中心偏移一定的距離。
2.根據權利要求1所述的偏心組合式攪拌頭,其特征在于:軸肩(I)的工作柱面的中心偏移攪拌摩擦焊設備的主軸的中心0.2mm 0.3_。
3.根據權利要求1所述的偏心組合式攪拌頭,其特征在于:盲孔(4)的中心偏移攪拌摩擦焊設備的主軸的中心線0.2mm 0.3mm。
4.根據權利要求1或2所述的偏心組合式攪拌頭，其特征在于:軸肩(I)選用H13熱作模具鋼制作。
5.根據權利要求1所述的偏心組合式攪拌頭，其特征在于:攪拌針(3)選用鎢錸合金材料制作。
6.根據權利要求1或2所述的偏心組合式攪拌頭，其特征在于:軸肩(I)的邊緣倒圓(R1)，軸肩(I)內型面有一內傾角。
7.根據權利要求6所述的偏心組合式攪拌頭，其特征在于:所述的內傾角為11度。
專利摘要一種偏心組合式攪拌頭，包括軸肩、攪拌針，在軸肩的內型面開有盲孔，攪拌針安裝在盲孔內，軸肩上開有與盲孔相通的內孔，內孔內設有螺釘，軸肩中心線以及盲孔的中心線均與攪拌摩擦焊設備的主軸的中心偏移一定的距離。本實用新型提供的偏心組合式攪拌頭，由于軸肩與攪拌針均與主軸中心偏移，攪拌頭旋轉攪拌時，攪拌針上的螺紋促進焊縫金屬的在厚度方向上的流動，偏心的軸肩和攪拌針在運動時，促進了焊縫金屬在水平面上的遷移，從而促進焊縫金屬的整體流動。本實用新型簡單實用、實施方便，特別適用于厚板鋁合金攪拌摩擦焊。
文檔編號B23K20/12GK202922095SQ20122048499
公開日2013年5月8日 申請日期2012年9月21日 優先權日2012年9月21日
發明者李寶華, 唐眾民, 鄢江武, 聶緒勝, 陳瑩, 沈明明 申請人:湖北三江航天紅陽機電有限公司