[实用新型]搅拌摩擦焊搅拌头及其搅拌针

说明书

技术领域

本实用新型涉及搅拌摩擦焊设备领域，特别涉及一种搅拌摩擦焊搅拌头及其搅拌针。

背景技术

搅拌磨擦焊广泛应用于铝合金焊接领域。搅拌摩擦焊过程中，使用搅拌头插入工件的待焊接部位，通过搅拌头与工件间的搅拌摩擦，摩擦热使该部位金属处于热塑性状态并在搅拌头的压力作用下从其前端向后部塑性流动，从而使待焊件压焊为一个整体。现有的搅拌头包括搅拌柄和一体设于搅拌柄前端的搅拌针。搅拌头是搅拌摩擦焊设备中的最关键的零件，由于现有的搅拌头为整体式结构，但是搅拌针的磨损较快，其通常在焊接约200米后即会发生失效。若搅拌针发生损坏，则搅拌柄部分也不能继续使用，造成了材料的浪费，增加了搅拌头的使用成本。此外，该整体式结构的搅拌头由价格昂贵的材料制备而成，生产成本高，产品售价高。采用该整体式结构的搅拌头，造成了铝合金的焊接成本增加。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种具有分体式结构的搅拌摩擦焊搅拌头，以解决现有的搅拌头使用成本高的问题。本实用新型还提供了一种用于上述搅拌摩擦焊搅拌头的搅拌针。

为了实现上述目的，本实用新型的搅拌针采用如下技术方案：搅拌针，搅拌针的轴向沿前后方向延伸，包括位于搅拌针后端的、用于与搅拌柄前端的搅拌柄固定连接结构可拆固定连接的搅拌针固定连接结构，还包括位于搅拌针前端部的第二圆柱段，第二圆柱段的前端设有凸台，第二圆柱段的前端面上开设有弧形槽。

所述搅拌针由热作模具钢4Cr5MnSiV制成。

所述搅拌针固定连接结构为外螺纹段。

为了实现上述目的，本实用新型的搅拌摩擦焊搅拌头采用如下技术方案：搅拌摩擦焊搅拌头，包括分体设置的轴向沿前后方向延伸的搅拌柄和轴向沿前后方向延伸的搅拌针，搅拌柄包括位于搅拌柄前端的搅拌柄固定连接结构，搅拌针包括位于搅拌针后端的、用于与搅拌柄固定连接结构可拆固定连接的搅拌针固定连接结构，搅拌针包括位于搅拌针前端部的第二圆柱段，第二圆柱段的前端设有凸台，第二圆柱段的前端面上开设有弧形槽。

搅拌柄和搅拌针均由热作模具钢4Cr5MnSiV制成。

所述搅拌针固定连接结构为外螺纹段，搅拌柄固定连接结构为供所述外螺纹段拧入的螺纹孔。

搅拌针为阶梯轴状结构，搅拌针还包括第一圆柱段，所述外螺纹段、第一圆柱段、第二圆柱段和凸台沿搅拌针的轴向从后往前依次分布。 

所述外螺纹段、第一圆柱段、第二圆柱段和凸台的直径分别为A、B、C、D，B>C﹥A＞D，所述外螺纹段、第一圆柱段、第二圆柱段和凸台的轴向尺寸为a、b、c、d，b＞a＞c，c=d，所述凸台的外周面上开设有外螺纹。

所述搅拌柄从后往前依次包括第三圆柱段、第四圆柱段、前小后大的第一圆锥段、前小后大的第二圆锥段、第五圆柱段，第三圆柱段、第四圆柱段和第五圆柱段的直径分别为E、F、G，第一圆锥段的前端和后端的直径分别为H、I， H=E，I=F，第二圆锥段的前端直径等于G、后端直径等于H，F＞E >G，G> B。

所述第一圆锥段的锥度大于第二圆锥段的锥度。

本实用新型的搅拌摩擦焊搅拌头的有益效果：本实用新型的搅拌摩擦焊搅拌头为分体式结构，搅拌柄与搅拌针通过搅拌柄固定连接结构和搅拌针固定连接结构可以实现可拆固定连接，在搅拌头磨损后，仅需更换被损坏的搅拌针或搅拌柄即可，而不需要更换未发生损坏的搅拌柄或搅拌针，杜绝了材料浪费，大大节省搅拌头的使用成本；相对于现有的整体式搅拌头，该分体式的搅拌摩擦焊搅拌头加工更方便，大大节省了加工时间和加工难度。

进一步的，本实用新型中的搅拌摩擦焊搅拌头为热作模具钢4Cr5MnSiV，通过多次对比试验证明，本实用新型的搅拌摩擦焊搅拌头和现有的搅拌头的强度和机械性能相当，满足铝合金搅拌摩擦焊的需要；相对于现有的搅拌头所使用的材料，本实用新型采用的热作模具钢4Cr5MnSiV的价格更便宜，因此本实用新型大大降低了材料生产成本和使用成本，进而降低了铝合金的焊接成本。 

附图说明

图1是本实用新型的搅拌摩擦焊搅拌头的一种实施例的结构示意图；

图2是图1中搅拌柄的结构示意图；

图3是图1中搅拌针的结构示意图。

具体实施方式