铜铝异种合金搅拌摩擦焊搅拌头的制作方法

1.本实用新型涉及搅拌摩擦焊接技术领域，尤其涉及一种铜铝异种合金搅拌摩擦焊搅拌头。


背景技术：

2.搅拌摩擦焊技术是一种非熔化焊接方法。该方法利用一种特殊工具
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搅拌头，通过高速旋转并插入待焊件中，搅拌头与待焊件产生大量摩擦热，待金属处于熔融状态时开始行进，焊接过程中搅拌头将熔融金属引至其后方，再通过搅拌头端部的搅拌探针进行融合，在顶端压力下锻造形成致密焊缝。搅拌摩擦焊技术的核心是搅拌头，搅拌摩擦焊可实现铝合金、铜合金、镁合金、钛合金等材料的焊接。
3.由于铝合金和铜合金之间存在很大的化学、物理及力学性能差异，传统熔焊很难实现无缺陷连接，目前铜铝合金连接一般采用摩擦焊、闪光焊和冷压焊工艺，存在生产成本高、效率低的问题，现有技术中，申请号为：cn201020252521.3，现有公开了一种铝合金搅拌摩擦焊接用搅拌头，现有技术中铝合金和铜合金的硬度和流动性能存在较大差异，采用现有搅拌头焊接接头存在搅拌头粘料、断针等现象，焊缝表面不成型、隧道型缺陷，无法得到高质量焊接接头，需要设计出一种铜铝异种合金搅拌摩擦焊搅拌头解决以上问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是，提供一种铜铝异种合金搅拌摩擦焊搅拌头，以克服目前现有技术存在的上述不足。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
6.一种铜铝异种合金搅拌摩擦焊搅拌头，其包括依次设置的夹持部、过渡部、轴肩部、以及加工功能部，所述加工功能部包括设置于所述轴肩部底部中心位置的搅拌探针、以及设置于轴肩部底面且以搅拌探针为中心由外向内设置的双涡状线槽，所述搅拌探针外壁设置由若干切面。
7.优选的，所述涡状线槽内以及轴肩部底面的焊接面均涂附有一层保护层。
8.优选的，所述夹持部的上端轴部一侧加工有用于连接紧固件的侧固面。
9.优选的，所述搅拌探针的外壁还设置有螺纹。
10.本实用新型的有益效果是：本技术方案采用双涡状线槽，使得材料会沿着双涡状线槽进行流动，从而使得材料多转几圈，以此增加摩擦面积，增大摩擦力，流动越剧烈，热量越高，且在搅拌探针外壁设置多个切面，以此增加摩擦面，从而提高摩擦力，增加铜铝流动性，增大结合性，从而有效的对铜铝材料进行焊接，提高焊接质量。
附图说明
11.图1为本实用新型一种铜铝异种合金搅拌摩擦焊搅拌头的结构示意图；
12.图2为本实用新型一种铜铝异种合金搅拌摩擦焊搅拌头的加工功能部放大图；
13.图中：1、夹持部；2、过渡部；3、轴肩部；4、加工功能部；41、搅拌探针；42、双涡状线槽；43、切面；11、侧固面。
具体实施方式
14.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
15.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
16.参照图1至图2，一种铜铝异种合金搅拌摩擦焊搅拌头，其包括依次设置的夹持部1、过渡部2、轴肩部3、以及加工功能部4，所述加工功能部4包括设置于所述轴肩部3底部中心位置的搅拌探针41、以及设置于轴肩部3底面且以搅拌探针41为中心由外向内设置的双涡状线槽42，所述搅拌探针41外壁设置由若干切面43。
17.在所述涡状线槽42内以及轴肩部3底面的焊接面均涂附有一层保护层，以此增加硬度，延长搅拌头的使用寿命。
18.由于采用双涡状线槽42，使得材料会沿着双涡状线槽42进行流动，从而使得材料多转几圈，以此增加摩擦面积，增大摩擦力，流动越剧烈，热量越高。
19.搅拌探针41通过设置若干切面43，设置多个切面43，摩擦面更多，从而提高摩擦力，增加铜铝流动性，增大结合性。
20.所述夹持部1的上端轴部一侧加工有用于连接紧固件的侧固面11，方便配合电机进行安装，防止在工作过程中发生转动。
21.所述过渡部2为圆柱体，用来增加整个结构的刚性。
22.为了方便聚料、旋转、流动，所述搅拌探针3的外壁还设置有螺纹。
23.具体的使用过程如下：1、将搅拌头锁紧在搅拌摩擦焊机刀柄上；2、将5mm铜合金、铝合金板对接装夹在搅拌摩擦焊机床工作台上；3、编辑焊接程序，设置好工件坐标系，对好零点，搅拌头轴线相对于铜铝合金板拼接缝向一侧偏移一定的距离；4、启动搅拌摩擦焊焊接程序，沿着焊缝进行焊接；5、焊接完成后将搅拌摩擦焊设备工作台移动到非焊接区域，松开零件，焊接完成。
24.本实用新型的有益之处，本技术方案采用双涡状线槽，使得材料会沿着双涡状线槽进行流动，从而使得材料多转几圈，以此增加摩擦面积，增大摩擦力，流动越剧烈，热量越高，且在搅拌探针外壁设置多个切面，以此增加摩擦面，从而提高摩擦力，增加铜铝流动性，增大结合性，从而有效的对铜铝材料进行焊接，提高焊接质量。
25.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种铜铝异种合金搅拌摩擦焊搅拌头，其包括依次设置的夹持部、过渡部、轴肩部、以及加工功能部，其特征在于：所述加工功能部包括设置于所述轴肩部底部中心位置的搅拌探针、以及设置于轴肩部底面且以搅拌探针为中心由外向内设置的双涡状线槽，所述搅拌探针外壁设置由若干切面。2.根据权利要求1所述的一种铜铝异种合金搅拌摩擦焊搅拌头，其特征在于：所述涡状线槽内以及轴肩部底面的焊接面均涂附有一层保护层。3.根据权利要求1所述的一种铜铝异种合金搅拌摩擦焊搅拌头，其特征在于：所述夹持部的上端轴部一侧加工有用于连接紧固件的侧固面。4.根据权利要求1所述的一种铜铝异种合金搅拌摩擦焊搅拌头，其特征在于：所述搅拌探针的外壁还设置有螺纹。

技术总结
本实用新型涉及搅拌摩擦焊接技术领域，尤其涉及一种铜铝异种合金搅拌摩擦焊搅拌头。其包括依次设置的夹持部、过渡部、轴肩部、以及加工功能部，所述加工功能部包括设置于所述轴肩部底部中心位置的搅拌探针、以及设置于轴肩部底面且以搅拌探针为中心由外向内设置的双涡状线槽，所述搅拌探针外壁设置由若干切面。本实用新型的有益之处：本技术方案采用双涡状线槽，使得材料会沿着双涡状线槽进行流动，从而使得材料多转几圈，以此增加摩擦面积，增大摩擦力，流动越剧烈，热量越高，且在搅拌探针外壁设置多个切面，以此增加摩擦面，从而提高摩擦力，增加铜铝流动性，增大结合性，从而有效的对铜铝材料进行焊接，提高焊接质量。提高焊接质量。提高焊接质量。


技术研发人员：刘子敬 孙占国 蒋亮
受保护的技术使用者：世佳博（昆山）机械制造有限公司
技术研发日：2023.04.23
技术公布日：2023/9/26