[发明专利]焊接头及增强搅拌摩擦焊接强度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种焊接头及焊接方法，特别涉及一种用于搅拌摩擦焊接的焊接头以及一种增强搅拌摩擦焊接强度的方法。

背景技术

搅拌摩擦焊是利用摩擦热与塑性变形热作为焊接热源。与常规摩擦焊不同之处在于搅拌摩擦焊焊接过程是由一个圆柱体或其他形状（如带螺纹圆柱体）的搅拌针(welding pin)伸入工件的接缝处，通过焊头的高速旋转，使其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。同时对材料进行搅拌摩擦来完成焊接的。在焊接过程中工件要刚性固定在背垫上，焊头边高速旋转。边沿工件的接缝与工件相对移动。焊头的突出段伸进材料内部进行摩擦和搅拌，焊头的肩部与工件表面摩擦生热，并用于防止塑性状态材料的溢出，同时可以起到清除表面氧化膜的作用。

搅拌头的成功设计是把搅拌摩擦焊应用在更大范围的材料和焊接更宽的厚度范围的关键。搅拌头包括两部分：搅拌针和压头。搅拌头的形状采用圆锥体或者圆柱形，搅拌焊接区和基体之间形成的熔合线是一条直线，这样当出现裂纹时，裂纹容易拓展而导致焊接区域开裂而导致焊接件开裂。焊接强度不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能有效防止裂纹的拓展，提高焊接性能的焊接。

本发明的目的是这样实现的：一种焊接头，包括搅拌针（1）和压头（2），其特征在于：所述压头（2）为两个，两个压头（2）分别位于搅拌针（1）的两端，所述搅拌针（1）的表面分布有环形突起（1a）。

采用上述技术方案，改变了搅拌头搅拌针的形状，在搅拌针上设环形突起，使得搅拌焊接区和基体之间形成的熔合线不是一条直线而是“犬牙交错”的不规则折线，这样就有效地防止了裂纹的拓展导致的焊接区域开裂而致使焊接件开裂的情况，显著提高了焊接性能。

在上述技术方案中：所述搅拌针（1）为圆台状或圆锥状。

本发明的增强搅拌摩擦焊接强度的方法是这样实现的：将权利要求1中的焊接头的搅拌针（1）从待焊接工件（3）的侧面进入待焊接工件（3）的接缝处，两个压头（2）分别压在待焊接工件（3）的上下面，然后高速旋转焊接头，并将焊接头沿待焊接工件（3）的接缝与工件相对移动完成焊接。

有益效果：本发明提供的搅拌头结构简单、容易实施，能有效地防止了裂纹的拓展，提高了焊接性能。本发明的增强搅拌焊接强度的方法操作简单，大大提高了焊接强度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本发明的焊接头由搅拌针1和两个压头2组成，两个压头2分别位于搅拌针1的两端，所述搅拌针1为圆台状或圆锥状。所述搅拌针1的表面分布有环形突起1a。

使用时，将焊接头的搅拌针1从待焊接工件3的侧面进入待焊接工件3的接缝处，两个压头2分别压在待焊接工件3的上下面，然后高速旋转焊接头，并将焊接头沿待焊接工件3的接缝与工件相对移动完成焊接。