一種自適應雙側靜軸肩攪拌頭的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種攪拌頭，特別涉及一種自適應雙側靜軸肩攪拌頭。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著高鐵技術的不斷研究與發展，我國已經成為世界上為數不多的能夠自行設計生產高速鐵路軌道客車的國家，爭奪世界高鐵訂單的市場份額已提升到國家層面，而高鐵的質量與安全性是國與國之間在競爭中能否拿下訂單的先決條件。
[0003]由于目前國內制造技術比較保守，高鐵車廂車體大部分的長直焊縫依然采用傳統的MIG焊接，小部件采用攪拌摩擦焊接，焊縫的力學性能相比于母材有很大差距，因此焊縫的力學性能有較大的提升空間。攪拌摩擦焊接技術較傳統的弧焊相比，焊縫的力學性能有很大提高。通過對于傳統意義上的單軸肩及雙軸肩攪拌頭焊接試驗的研究，在相同的焊接參數下單軸肩攪拌頭相比于雙軸肩攪拌頭焊接后焊縫的力學性能高很多，并且微觀組織結構得到改善，而對于高鐵車廂鋁合金空心型材的焊接，單軸肩攪拌頭達不到制造工藝要求。雙軸肩攪拌頭雖然能夠滿足鋁合金空心型材的焊接的工藝要求，但是焊接后容易產生大量飛邊和毛刺，并且力學性能有待提升。因此如何將雙軸肩攪拌頭和單軸肩攪拌頭各自的優點整合到一起勢在必行。

【發明內容】

[0004]本實用新型的目的是為了解決現有的單軸肩、雙軸肩攪拌摩擦焊接中存在較多不足的問題而提供的一種自適應雙側靜軸肩攪拌頭。
[0005]本實用新型提供的自適應雙側靜軸肩攪拌頭是在攪拌頭主體一端的攪拌針上套接有上軸肩和下軸肩，其中上軸肩的后端連接有推力球軸承，下軸肩的前端連接有深溝球軸承，下軸肩與深溝球軸承之間設有彈性部件，深溝球軸承、彈性部件、下軸肩、上軸肩和推力球軸承通過一底盤固定依次串接在攪拌針上。
[0006]攪拌頭主體及攪拌針為一個整體，采用H13鋼制作。
[0007]攪拌針上開設有三個削刃，削刃之間呈120°角相互間隔。
[0008]彈性部件為一彈簧，該彈簧設在下軸肩前端開設的凹槽內。
[0009]底盤與攪拌針之間通過螺接進行固定連接。
[0010]上軸肩、下軸肩和底盤均采用普通低合金鋼制作。
[0011]深溝球軸承的型號為6000-2RS，推力球軸承的型號為51100。
[0012]本實用新型的工作原理:
[0013]本實用新型提供的自適應雙側靜軸肩攪拌頭能夠應用于高鐵鋁合金車體空心擠壓型材長直焊縫的焊接，焊接過程中攪拌頭上軸肩和下軸肩之間的間隙可自動適應板材的厚度，大大減少了由于上軸肩和下軸肩夾持力過大而導致的焊接毛刺和飛邊。在焊接過程中，只有攪拌針旋轉與母材摩擦生熱完成焊接，而上軸肩和下軸肩均不旋轉，大大減少了焊接熱輸入，攪拌針對于焊縫金屬的攪拌破碎作用將顯著細化晶粒，極大的提高焊接產品的力學性能。
[0014]本實用新型的有益效果:
[0015]本實用新型提供的自適應雙側靜軸肩攪拌頭在進行焊接過程中上軸肩和下軸肩均不旋轉，并且上軸肩和下軸肩之間的間隙自動調節，這樣不但減少了軸肩與母材摩擦產生的熱輸入，提高了焊縫的力學性能，而且避免了傳統結構的雙軸肩攪拌頭軸肩夾持力過大而使焊接過程中產生大量的飛邊和毛刺。既提高了車體拼裝后的整體質量，又大大減少了修補焊接缺陷所消耗的工時，極大地降低了制造成本，對于高鐵走出國門邁向世界具有重大意義。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型爆炸結構示意圖。
[0017]圖2為本實用新型安裝結構示意圖。
[0018]1、攪拌頭主體 2、攪拌針 3、上軸肩 4、下軸肩 5、推力球軸承
[0019]6、深溝球軸承 7、彈性部件8、底盤 9、削刃10、凹槽。
【具體實施方式】
[0020]請參閱圖1和圖2所示:
[0021]本實用新型提供的自適應雙側靜軸肩攪拌頭是在攪拌頭主體1 一端的攪拌針2上套接有上軸肩3和下軸肩4，其中上軸肩3的后端連接有推力球軸承5，下軸肩4的前端連接有深溝球軸承6，下軸肩4與深溝球軸承6之間設有彈性部件7，深溝球軸承6、彈性部件7、下軸肩4、上軸肩3和推力球軸承5通過一底盤8固定依次串接在攪拌針2上。
[0022]攪拌頭主體1及攪拌針2為一個整體，采用H13鋼制作。
[0023]攪拌針2上開設有三個削刃9，削刃9之間呈120°角相互間隔。
[0024]彈性部件7為一彈簧，該彈簧設在下軸肩4前端開設的凹槽10內。
[0025]底盤8與攪拌針2之間通過螺接進行固定連接。
[0026]上軸肩3、下軸肩4和底盤8均采用普通低合金鋼制作。
[0027]深溝球軸承6的型號為6000-2RS，推力球軸承5的型號為51100。
[0028]本實用新型的工作原理:
[0029]本實用新型提供的自適應雙側靜軸肩攪拌頭能夠應用于高鐵鋁合金車體空心擠壓型材長直焊縫的焊接，焊接過程中攪拌頭上軸肩3和下軸肩4之間的間隙可自動適應板材的厚度，大大減少了由于上軸肩3和下軸肩4夾持力過大而導致的焊接毛刺和飛邊。在焊接過程中，只有攪拌針2旋轉與母材摩擦生熱完成焊接，而上軸肩3和下軸肩4均不旋轉，大大減少了焊接熱輸入，攪拌針2對于焊縫金屬的攪拌破碎作用將顯著細化晶粒，極大的提高焊接產品的力學性能。
【主權項】
1.一種自適應雙側靜軸肩攪拌頭，其特征在于:是在攪拌頭主體一端的攪拌針上套接有上軸肩和下軸肩，其中上軸肩的后端連接有推力球軸承，下軸肩的前端連接有深溝球軸承，下軸肩與深溝球軸承之間設有彈性部件，深溝球軸承、彈性部件、下軸肩、上軸肩和推力球軸承通過一底盤固定依次串接在攪拌針上。2.根據權利要求1所述的一種自適應雙側靜軸肩攪拌頭，其特征在于:所述的攪拌頭主體及攪拌針為一個整體，采用H13鋼制作。3.根據權利要求1所述的一種自適應雙側靜軸肩攪拌頭，其特征在于:所述的攪拌針上開設有三個削刃，削刃之間呈120°角相互間隔。4.根據權利要求1所述的一種自適應雙側靜軸肩攪拌頭，其特征在于:所述的彈性部件為一彈簧，該彈簧設在下軸肩前端開設的凹槽內。5.根據權利要求1所述的一種自適應雙側靜軸肩攪拌頭，其特征在于:所述的底盤與攪拌針之間通過螺接進行固定連接。6.根據權利要求1所述的一種自適應雙側靜軸肩攪拌頭，其特征在于:所述的上軸肩、下軸肩和底盤均采用普通低合金鋼制作。7.根據權利要求1所述的一種自適應雙側靜軸肩攪拌頭，其特征在于:所述的深溝球軸承的型號為6000-2RS，推力球軸承的型號為51100。
【專利摘要】本實用新型公開了一種自適應雙側靜軸肩攪拌頭，是在攪拌頭主體一端的攪拌針上套接有上軸肩和下軸肩，其中上軸肩的后端連接有推力球軸承，下軸肩的前端連接有深溝球軸承，下軸肩與深溝球軸承之間設有彈性部件，深溝球軸承、彈性部件、下軸肩、上軸肩和推力球軸承通過一底盤固定依次串接在攪拌針上。有益效果：上軸肩和下軸肩之間的間隙自動調節，這樣不但減少了軸肩與母材摩擦產生的熱輸入，提高了焊縫的力學性能，而且避免了傳統結構的雙軸肩攪拌頭軸肩夾持力過大而使焊接過程中產生大量的飛邊和毛刺。既提高了車體拼裝后的整體質量，又大大減少了修補焊接缺陷所消耗的工時。
【IPC分類】B23K20/12
【公開號】CN204997227
【申請號】CN201520787944
【發明人】宮文彪, 遲珉良, 劉威, 李于朋
【申請人】長春工業大學
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年10月12日