[发明专利]一种连续焊接的两步式无匙孔搅拌摩擦点焊装置及方法

权利要求书

1.一种基于连续焊接的两步式无匙孔搅拌摩擦点焊装置的点焊方法，其特征在于：所述点焊装置包括第一焊具和第二焊具，所述第一焊具下端设有梯形圆锥体搅拌针，所述第一焊具与搅拌针同轴设置，所述搅拌针上端直径小于下端直径，所述搅拌针外壁自下至上开有压料槽道(1-6)，所述压料槽道(1-6)呈螺旋状，所述第一焊具的底端设有储料空腔，所述搅拌针上端布置在储料空腔内，下端伸出储料空腔外，所述压料槽道(1-6)上下端开口，所述压料槽道(1-6)上端开口延伸至储料空腔内，所述第二焊具下端设有摩擦头，所述摩擦头包括第二焊具底端，所述第二焊具底端呈平面或者球面形状；所述多个压料槽道(1-6)以搅拌针轴线为中心均匀布置在搅拌针上；

所述点焊方法包含以下步骤：

S1、点焊：采用第一焊具对材料点焊，第一焊具上布置有搅拌针，搅拌针呈梯形圆锥体形状，通过第一焊具上布置的具备储料功能的储料空腔，该储料空腔配合搅拌针外壁上呈螺旋状的压料槽道，将点焊时的一部分热塑化材料储存或者释放，另一部分在搭接界面处形成上下板的冶金连接，通过第一焊具对材料搅拌摩擦点焊，形成焊接头匙孔边缘凸起余高；

S2、控形控性处理：第二焊具对焊接头匙孔边缘凸起余高进行控形控性处理，第二焊具上设有搅拌头，搅拌头包括第二焊具底端的平面或球面，随着第二焊具下压，匙孔周围热塑性的凸起余高在顶锻的作用下被再次收进匙孔内部，通过第二焊具的摩擦与下压得到成形良好的、无匙孔的点焊接头；

所述第一焊具的控制参数为：主轴转速50-4000rpm、下扎速度0.5-100mm/min、焊具停留搭接界面时间1-100s、抬刀速度0.5-10mm/min；

所述第二焊具的控制参数为：主轴转速50-4000rpm、下扎速度0.5-100mm/min、抬刀速度0.5-50mm/min。

2.根据权利要求1所述的点焊方法，其特征在于：所述第一焊具底端开有自上向下扩散的槽，形成储料空腔。

3.根据权利要求2所述的点焊方法，其特征在于：所述储料空腔上部为球面，下部为平面，球面与平面形成腔体，平面中心设有用于进出料的孔，所述储料空腔以搅拌针轴线为中心布置在第一焊具下端。

4.根据权利要求3所述的点焊方法，其特征在于：所述压料槽道(1-6)上端延伸至储料空腔下部平面上的孔中。

5.根据权利要求1所述的点焊方法，其特征在于：所述摩擦头底端平面或者球面周围设有倒角。

6.根据权利要求1所述的点焊方法，其特征在于：所述摩擦头底端凸起呈球面其弧度为0-10°。