[发明专利]搅拌摩擦焊接方法及其使用的焊接夹具

权利要求书

1.一种搅拌摩擦焊接方法，其包括：

准备一对待焊接构件，每个待焊接构件均包括对接面和以伸出形式设置的富余部分，所述富余部分包括与所述对接面连续的焊接面；

准备用于进行搅拌摩擦焊接的焊接用具，所述焊接用具一体地包括柱形的肩部和形成在所述肩部的末端面的探头部，所述探头部的直径小于所述肩部的直径；

使所述对接面彼此接触，使所述焊接面彼此接触，以及保持所述一对待焊接构件从而在所述一对待焊接构件之间形成连续的焊接线；

在该状态下，将载荷支撑夹具部分安置在一对所述富余部分的底面侧，同时将变形限制夹具部分安置在一对所述富余部分的顶面侧，所述载荷支撑夹具部分用于支撑由所述焊接用具施加的按压载荷，所述变形限制夹具部分用于限制所述富余部分朝向其顶面的变形；以及

在所述焊接用具旋转的同时，将所述焊接用具按压到所述待焊接构件的顶面，并使所述焊接用具沿着所述焊接线移动直至所述焊接用具到达所述富余部分为止，从而通过搅拌摩擦焊接，使所述待焊接构件彼此接合并使所述富余部分彼此接合。

2.根据权利要求1所述的搅拌摩擦焊接方法，其特征在于，假定所述焊接用具的肩部的直径为A，所述富余部分的宽度C被设定为满足以下公式：

1.2×A≤C＜2×A。

3.根据权利要求1所述的搅拌摩擦焊接方法，其特征在于，假定所述焊接用具的探头部的长度为B，所述富余部分的厚度D被设定为满足以下公式：

1.2×B＜D＜2×B。

4.根据权利要求1所述的搅拌摩擦焊接方法，其特征在于，所述富余部分的横截面被设定为半圆形，所述半圆形的直径对应于所述富余部分的宽度。

5.一种用于搅拌摩擦焊接方法的焊接夹具，所述搅拌摩擦焊接方法包括：准备一对待焊接构件，每个待焊接构件均包括对接面和以伸出形式设置的富余部分，所述富余部分包括与所述对接面连续的焊接面；准备用于进行搅拌摩擦焊接的焊接用具，所述焊接用具一体地包括柱形的肩部和形成在所述肩部的末端面的探头部，所述探头部的直径小于所述肩部的直径；使所述对接面彼此接触，使所述焊接面彼此接触，以及保持所述一对待焊接构件从而在所述一对待焊接构件之间形成连续的焊接线；以及在所述焊接用具旋转的同时，将所述焊接用具按压到所保持的所述待焊接构件的顶面，并使所述焊接用具沿着所述焊接线移动直至所述焊接用具到达所述富余部分为止，从而使所述待焊接构件彼此接合并使所述富余部分彼此接合，

所述焊接夹具包括：

载荷支撑夹具部分；和

变形限制夹具部分，

其中，所述载荷支撑夹具部分被安置在一对所述富余部分的底面侧，用于支撑由所述焊接用具施加的按压载荷，并且所述变形限制夹具部分被安置在一对所述富余部分的顶面侧，用于限制所述富余部分朝向其顶面的变形。

6.根据权利要求5所述的焊接夹具，其特征在于，所述变形限制夹具部分被设置到所述载荷支撑夹具部分，从而抵靠所述富余部分的顶面的末端。