本發(fā)明涉及一種攪拌摩擦焊接使用的工具，尤其是一種能同時(shí)進(jìn)行多個(gè)焊縫攪拌摩擦焊接的工具，具體地說(shuō)是一種能同時(shí)進(jìn)行多個(gè)焊縫攪拌摩擦焊接的攪拌頭，使用該攪拌頭，能夠同時(shí)進(jìn)行多個(gè)焊縫的攪拌摩擦連接。

背景技術(shù)：

攪拌摩擦焊（fsw）是1991年由英國(guó)焊接研究所（theweldinginstitute,twi）發(fā)明的（us5460317）一種新型固相連接技術(shù)，該技術(shù)的原理是利用攪拌頭與材料的強(qiáng)烈摩擦和對(duì)軟化材料的攪拌作用，使焊縫連接區(qū)處于熱塑性狀態(tài)并使其趨于熔化、混合，隨著攪拌頭向前行進(jìn)，在攪拌頭的后方形成焊縫，完成固相連接。攪拌摩擦焊具有質(zhì)量高、成本低、變形小、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等特點(diǎn)，是一種理想的綠色連接技術(shù)。現(xiàn)行的攪拌摩擦焊一次焊接過(guò)程只能焊接一個(gè)焊縫，需要進(jìn)行一次裝夾；對(duì)于有多個(gè)焊縫的物體需要進(jìn)行多次裝夾，分多次進(jìn)行焊接。在整個(gè)焊接工藝過(guò)程中，裝夾過(guò)程所用時(shí)間在整個(gè)焊接過(guò)程中的占比很大，降低裝夾所用時(shí)間在整個(gè)焊接過(guò)程中的占比，是提高攪拌摩擦焊接的效率一個(gè)有效途徑。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的攪拌摩擦頭只能進(jìn)行單一焊縫的焊接而造成效率低，需反復(fù)裝夾的問(wèn)題，設(shè)計(jì)一種能同時(shí)進(jìn)行多個(gè)焊縫攪拌摩擦焊接的攪拌頭。通過(guò)該攪拌頭的使用，對(duì)于板材，進(jìn)行一次裝夾，可實(shí)現(xiàn)多塊板材的焊接；對(duì)于一個(gè)平面內(nèi)有多處需要進(jìn)行攪拌摩擦焊接的物體，一次裝夾和焊接能夠完成物體的焊接，從而極大的提高了攪拌摩擦焊接的效率。

本發(fā)明的技術(shù)方案是之一：

一種能同時(shí)進(jìn)行多個(gè)焊縫攪拌摩擦焊接的攪拌頭，它包括夾持柄支撐體1、攪拌針體3和攪拌針16，夾持柄支撐體1上有夾持柄4、支撐體5，支撐體5下端面設(shè)有軸肩結(jié)構(gòu)6，攪拌針體3上安裝有攪拌針16，其特征是軸肩結(jié)構(gòu)6通過(guò)長(zhǎng)桿螺紋結(jié)構(gòu)7與攪拌針體3相連，在連接軸肩結(jié)構(gòu)6和攪拌針體3的長(zhǎng)桿螺紋結(jié)構(gòu)7上安裝有若干個(gè)軸肩體2，該軸肩體2的兩個(gè)端面均作為攪拌摩擦用的軸肩結(jié)構(gòu)，相鄰軸肩體2之間、軸肩體2與軸肩結(jié)構(gòu)6之間以及軸肩體2與攪拌針體3之間的螺桿段均形成新的攪拌針結(jié)構(gòu)。

所述的軸肩體的數(shù)量至少為1個(gè)且同軸安裝,優(yōu)選2個(gè)或以上。

所述的長(zhǎng)桿螺紋結(jié)構(gòu)7的長(zhǎng)為5mm-500mm，螺紋深度為0.1mm-20mm，長(zhǎng)桿螺紋結(jié)構(gòu)7既起到裝配軸肩體的作用，又在焊接時(shí)形成攪拌針的作用。

所述的連接軸肩體的長(zhǎng)桿螺紋結(jié)構(gòu)為一整體結(jié)構(gòu)或分體結(jié)構(gòu)。

所述的長(zhǎng)桿螺紋結(jié)構(gòu)位于相連軸肩體之間的部分為等直徑螺桿或變直徑螺紋。

本發(fā)明的技術(shù)方案是之二：

一種能同時(shí)進(jìn)行多個(gè)焊縫攪拌摩擦焊接的攪拌頭，它包括夾持柄支撐體1、攪拌針體3和攪拌針16，夾持柄支撐體1上有夾持柄4、支撐體5，支撐體5下端面設(shè)有軸肩結(jié)構(gòu)6，攪拌針體3上安裝有攪拌針16，其特征是軸肩結(jié)構(gòu)6通過(guò)螺紋桿與攪拌針體3相連，形成雙焊縫攪拌頭。

所述的螺紋桿的螺紋深度為0.1mm-20mm，螺紋桿既起到裝配連接作用，又在焊接時(shí)形成攪拌針的作用。

所述的螺紋桿為等直徑螺桿或變直徑螺紋。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明的攪拌摩擦焊攪拌頭，通過(guò)設(shè)計(jì)，在焊接過(guò)程中可形成三個(gè)不同焊接區(qū)域?qū)Σ牧线M(jìn)行攪拌摩擦焊接。對(duì)板材進(jìn)行一次裝夾，可實(shí)現(xiàn)多塊板材的焊接；對(duì)于一個(gè)平面內(nèi)有多處需要進(jìn)行攪拌摩擦焊接的物體，一次裝夾和焊接能夠完成物體的焊接，從而極大的提高了攪拌摩擦焊接的效率。

經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，同等條件下，可提高焊接效率50%以上。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明示意圖。

圖2為本發(fā)明具體實(shí)施例1示意簡(jiǎn)圖。

圖3為本發(fā)明具體實(shí)施例2示意簡(jiǎn)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。

實(shí)施例一。

如圖1所示。

一種能同時(shí)進(jìn)行多個(gè)焊縫攪拌摩擦焊接的攪拌頭，它包括夾持柄支撐體1、攪拌針體3和攪拌針16，夾持柄支撐體1上有夾持柄4、支撐體5，支撐體5下端面設(shè)有軸肩結(jié)構(gòu)6，攪拌針體3上安裝有攪拌針16，其特征是軸肩結(jié)構(gòu)6通過(guò)長(zhǎng)桿螺紋結(jié)構(gòu)7與攪拌針體3相連，在連接軸肩結(jié)構(gòu)6和攪拌針體3的長(zhǎng)桿螺紋結(jié)構(gòu)7上安裝有若干個(gè)軸肩體2（數(shù)量可為1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)或以上），該軸肩體2的兩個(gè)端面均作為攪拌摩擦用的軸肩結(jié)構(gòu)，相鄰軸肩體2之間、軸肩體2與軸肩結(jié)構(gòu)6之間以及軸肩體2與攪拌針體3之間的螺桿段均形成新的攪拌針結(jié)構(gòu)。如圖1所示，夾持柄支撐體1上有夾持柄4、支撐體5，支撐體5下端面是軸肩結(jié)構(gòu)6，軸肩結(jié)構(gòu)6與長(zhǎng)桿螺紋結(jié)構(gòu)7相連，長(zhǎng)桿螺紋結(jié)構(gòu)與軸肩體2和攪拌針體3相連接安裝后，形成了攪拌針8和攪拌針9，攪拌針8和攪拌針9在焊接過(guò)程中攪拌、摩擦材料作用，當(dāng)軸肩體2的數(shù)量為二個(gè)或以上時(shí)，攪拌針8、9的數(shù)量也相應(yīng)增加。軸肩體2中間有螺紋孔10，螺紋孔10與長(zhǎng)桿螺紋結(jié)構(gòu)7配合使用，軸肩體2上端面為軸肩結(jié)構(gòu)11，下端面為軸肩結(jié)構(gòu)12，長(zhǎng)桿螺紋結(jié)構(gòu)7的長(zhǎng)為5mm-500mm，螺紋深度為0.1mm-20mm，長(zhǎng)桿螺紋結(jié)構(gòu)7既起到裝配軸肩體的作用，又在焊接時(shí)形成攪拌針的作用。攪拌針體3上端有螺紋孔13，螺紋孔13與長(zhǎng)桿螺紋結(jié)構(gòu)7配合使用，攪拌針體3上端有軸肩14下端有軸肩15，攪拌針16與軸肩15相連，攪拌針16上有凹槽結(jié)構(gòu)17。具體實(shí)施時(shí)，連接軸肩體的長(zhǎng)桿螺紋結(jié)構(gòu)可為一整體結(jié)構(gòu)，也可為分體結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)桿螺紋結(jié)構(gòu)位于相連軸肩體之間的部分或二端的連接部分可為等直徑螺桿，也可設(shè)計(jì)成變直徑螺紋。

實(shí)施例二。

本實(shí)施例作為實(shí)施例的特殊方式，即軸肩體的數(shù)量為0，此時(shí)，軸肩結(jié)構(gòu)6通過(guò)螺紋桿直接與攪拌針體3相連，形成雙焊縫攪拌頭。其余與實(shí)施例一相同。

以下是本發(fā)明的攪拌頭的具體應(yīng)用示例。

示例1。

附圖2所示。

利用本發(fā)明的攪拌頭對(duì)多對(duì)板材進(jìn)行焊接時(shí)，分別將板材18、板材19放置在墊板20和墊板21上，墊板20和墊板21厚度為10mm，在水平面上對(duì)齊，以攪拌頭中心線為對(duì)稱(chēng)中心，分別在兩邊留有25mm空隙；板材18和板材19厚度為5mm,在水平面上對(duì)齊，焊縫在攪拌頭中心線上，板材18和板材19形成的焊縫上表面緊貼軸肩6，下表面緊貼軸肩11，攪拌針8置于焊縫中，在軸肩6、軸肩11和攪拌針8的攪拌摩擦作用下，隨著攪拌頭的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)完成板材18和板材19焊接。

同時(shí)，將板材22、板材23放置在墊板24和墊板25上，墊板24和墊板25厚度為10mm,在水平面上對(duì)齊，以攪拌頭中心線為對(duì)稱(chēng)中心，分別在兩邊留有25mm空隙；板材22和板材23厚度為5mm,在水平面上對(duì)齊，焊縫在攪拌頭中心線上，板材22和板材23形成的焊縫上表面緊貼軸肩12，下表面緊貼軸肩14，攪拌針9置于焊縫中，在軸肩12、軸肩14和攪拌針9的攪拌摩擦作用下，隨著攪拌頭的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)完成板材22和板材23的焊接。

同時(shí)，將板材26、板材27放置在墊板28上，墊板28厚度10mm，板材26和板材27厚度為5mm,焊縫在攪拌頭中心線上，板材26和板材27在軸肩15、和攪拌針16的攪拌摩擦作用下，隨著攪拌頭的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)完成板材22和板材23的焊接。

通過(guò)本發(fā)明的攪拌摩擦焊攪拌頭的使用，一次裝夾能夠完成3對(duì)板材的焊接，極大的提高了板材fsw生產(chǎn)效率。

示例2。

如圖3所示。

利用本發(fā)明的攪拌頭對(duì)口字型結(jié)構(gòu)進(jìn)行摩擦焊接時(shí)的裝置如圖3，它由夾持柄支撐體29和攪拌針體30組成，夾持柄支撐體29上有夾持柄31、支撐體32，支撐體32下端面是軸肩結(jié)構(gòu)33，軸肩結(jié)構(gòu)33與長(zhǎng)桿螺紋結(jié)構(gòu)34相連，長(zhǎng)桿螺紋結(jié)構(gòu)34和攪拌針體30相連接安裝后，形成了攪拌針35，攪拌針35在焊接過(guò)程中攪拌、摩擦材料作用；攪拌針體30上端有螺紋孔36，螺紋孔36與長(zhǎng)桿螺紋結(jié)構(gòu)34配合使用，攪拌針體30上端有軸肩37下端有軸肩38，攪拌針39與軸肩38相連，攪拌針39上有凹槽結(jié)構(gòu)40。

分別將“凹”形鋁合金結(jié)構(gòu)41和“凹”形鋁合金結(jié)構(gòu)42放置在墊板43上，墊板43厚度為10mm，鋁合金厚5mm,用夾具固定兩塊凹形鋁合金結(jié)構(gòu)，使兩個(gè)“凹”形結(jié)構(gòu)組成一個(gè)“口”字形結(jié)構(gòu)，形成“口”字形結(jié)構(gòu)的兩個(gè)“凹”形鋁合金結(jié)構(gòu)上表面和下表面分別處于相同的水平面，焊縫在攪拌頭中心線上?！鞍肌毙武X合金結(jié)構(gòu)41和“凹”形鋁合金結(jié)構(gòu)42上端板材形成的焊縫上表面緊貼軸肩33，下表面緊貼軸肩37，攪拌針35置于焊縫中，在軸肩33、軸肩37和攪拌針35的攪拌摩擦作用下，隨著攪拌頭的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)完成“口”字形結(jié)構(gòu)上端焊縫的焊接。“凹”形鋁合金結(jié)構(gòu)41和“凹”形鋁合金結(jié)構(gòu)42下端板材放置在墊板43上，焊縫在攪拌頭中心線上，“凹”形鋁合金結(jié)構(gòu)41和“凹”形鋁合金結(jié)構(gòu)42形成的焊縫在軸肩38、和攪拌針39的攪拌摩擦作用下，隨著攪拌頭的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)完成“口”字形結(jié)構(gòu)上端焊縫的焊接。

通過(guò)本發(fā)明的攪拌摩擦焊攪拌頭的使用，一次裝夾能夠完成“口”字形結(jié)構(gòu)的焊接，極大的提高了板材fsw生產(chǎn)效率。

本發(fā)明未涉及部分與現(xiàn)技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。