[发明专利]双轴肩搅拌摩擦焊搅拌头及其焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种搅拌摩擦焊搅拌头。

背景技术

搅拌摩擦焊搅拌头的通常结构是：其具有一本体，本体上具有轴肩，轴肩的端面上具有搅拌针，在焊接过程中，搅拌针在旋转的同时伸入工件的接缝中，旋转搅拌头（主要是轴肩）与工件之间的摩擦热，使焊头前面的材料发生强烈塑性变形，然后随着焊头的移动，高度塑性变形的材料逐渐沉积在搅拌头的背后，从而形成搅拌摩擦焊焊缝。

采用现有的搅拌摩擦焊搅拌头进行搅拌摩擦焊时，对焊的两工件需要支承座来进行支撑，搅拌头从工件的上方向下施力进行焊接。然而对于有些工件来说（例如工字型的工件），其采用支承座来进行支撑显然就非常麻烦，因此也难以进行搅拌摩擦焊操作。

发明内容

为了克服现有搅拌摩擦焊搅拌头进行焊接操作时必须提供支承座对工件进行严格支撑不足，本发明提供一种搅拌摩擦焊搅拌头，其不需要将工件进行严格支撑。

本发明解决其技术问题的技术方案是：双轴肩搅拌摩擦焊搅拌头，包括本体，所述的本体上设有搅拌部，所述搅拌部一头的本体上设有第一轴肩，所述搅拌部另一头的本体上设有第二轴肩。

进一步，所述的搅拌部上设有螺纹。

进一步，所述的本体包括轴体、轴帽，所述的搅拌部和第一轴肩形成在所述的轴体上，所述的第二轴肩形成于所述轴帽的端部，所述的轴帽套入所述的轴体固定。

进一步，所述的轴帽与所述的轴体之间螺纹连接。

进一步，所述的第一轴肩及第二轴肩上设有由外向内延伸段的引流槽，所述引流槽的外端延伸至所述第一轴肩、第二轴肩的外缘从而在引流槽的外端形成开口。

进一步，所述的引流槽的宽度由外自内逐渐扩大。

进一步，所述的引流槽具有若干条，若干条引流槽均匀分布在第一轴肩上和第二轴肩上。

进一步，所述第一轴肩上的引流槽由外自内顺时针方向旋转，所述第二轴肩上的引流槽由外自内逆时针方向旋转；或者，所述第一轴肩上的引流槽由外自内逆时针方向旋转，所述第二轴肩上的引流槽由外自内顺时针方向旋转。

采用前述双轴肩搅拌摩擦焊搅拌头的搅拌摩擦焊方法，首先将需要焊接的两工件拼起来后，双轴肩搅拌摩擦焊搅拌头的搅拌部对准两工件的拼缝处，然后双轴肩搅拌摩擦焊搅拌头高速转动的同时进行移动，使得搅拌部挤入拼缝处，两工件夹在第一轴肩和第二轴肩之间，通过第一轴肩与工件之间的摩擦热、第二轴肩与工件之间的摩擦热使搅拌头前面的材料发生塑性变形，然后随着双轴肩搅拌摩擦焊搅拌头的移动，塑性变形的材料逐渐沉积在搅拌头的背后，从而形成搅拌摩擦焊焊缝。

本发明的有益效果在于：搅拌头具有双轴肩（即第一轴肩和第二轴肩），在进行搅拌摩擦焊时工件夹于第一轴肩和第二轴肩之间，不需要对工件进行严格支撑，因此适用范围更广尤其适用于不规则形状工件的焊接。

附图说明

图1是发明的双轴肩搅拌摩擦焊搅拌头的剖视图。

图2是第一轴肩的端面示意图。

图3是第二轴肩的端面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

参照图1、图2、图3，双轴肩搅拌摩擦焊搅拌头，包括本体，所述的本体上设有搅拌部3，所述搅拌部一头的本体上设有第一轴肩1，所述搅拌部另一头的本体上设有第二轴肩2。在进行焊接时，首先将需要焊接的两工件4拼起来后，双轴肩搅拌摩擦焊搅拌头的搅拌部3对准两工件的拼缝处，然后双轴肩搅拌摩擦焊搅拌头高速转动的同时进行移动，使得搅拌部3挤入拼缝处，两工件夹在第一轴肩1和第二轴肩2之间，通过第一轴肩1与工件之间的摩擦热、第二轴肩2与工件之间的摩擦热使搅拌头前面的材料发生塑性变形，然后随着双轴肩搅拌摩擦焊搅拌头的移动，塑性变形的材料逐渐沉积在搅拌头的背后，从而形成搅拌摩擦焊焊缝。本发明中的前后方向是以搅拌头的运行方向来定义的，即搅拌头的行进方向为向前。

本实施例中，所述的搅拌部3上设有螺纹5，更利于形成搅拌。

本实施例中，所述的本体包括轴体6、轴帽7，所述的搅拌部3和第一轴肩1形成在所述的轴体6上，所述的第二轴肩2形成于所述轴帽7的端部，所述的轴帽7套入所述的轴体6后固定。本实施例中所述的轴帽7与所述的轴体6之间螺纹连接，在进行焊接时，双轴肩搅拌摩擦焊搅拌头的旋转方向与轴帽、轴体之间的螺纹方向相反，从而在焊接过程中轴帽7与轴体6不会松脱。