[实用新型]一种浮动式双轴肩搅拌摩擦焊接工具

说明书

技术领域

本实用新型涉及搅拌摩擦焊技术领域，特别是涉及一种下轴肩、搅拌针、上轴肩、导向键和刀柄可拆卸重复使用的浮动式双轴肩搅拌摩擦焊接工具。

背景技术

搅拌摩擦焊(Friction Stir Welding，简称FSW)是1991年由英国焊接研究所(The WeldingInstitute)发明，属于一种新型的固相连接技术。由于焊接过程温度较低、焊缝强度较高、焊接接头残余应力较低和焊后工件变形较小等优点，适用于轻合金低熔点材料的焊接，尤其对于一些传统熔焊方法无法实现焊接的材料，通过FSW技术得到了有效连接，并且在焊接过程中克服了熔焊出现的气孔和热裂现象。此外，FSW技术在焊接过程中不产生烟尘、飞溅，噪声低、无污染等特点，FSW被誉为“绿色焊接技术”，目前已经在航空、航天、船舶、汽车、电子等众多领域都得到了大量应用，而且应用的深度和广度呈现急速增长态势，具有非常好的开发潜力和应用前景。

搅拌摩擦焊技术在航空和列车领域的大型带筋壁板焊接上具有广阔的发展趋势，由于带筋壁板的零件结构大多是宽幅型材板，加强筋之间距离较小，对于工装的要求很高，同时由于空间限制无法实现焊缝背部的刚性支撑，所以双轴肩焊接工艺在宽幅带筋型材板焊接上具有很大优势。双轴肩焊接技术不需要焊缝背部的刚性支撑，降低了工装要求，在平板直缝及螺旋焊缝等各种厚度的多样焊缝焊接上都得到广泛应用。

实用新型内容

为了解决常规搅拌摩擦焊焊接时对工装要求高及焊接接头背部容易发生未焊透缺陷，以及搅拌摩擦焊工具不易适应工件厚度尺寸变化的问题；本实用新型提供了一种浮动式双轴肩焊接工具，其一是不需要工件底部的刚性垫板支撑；其二是能够避免未焊透现象发生；其三是浮动式双轴肩焊接工具能够适应焊缝的高低不平现象。

为解决上述技术问题，本实用新型通过以下方案实现：

一种浮动式双轴肩焊接工具，包括下轴肩，搅拌针，上轴肩，导向键，刀柄；下轴肩圆周外表面设有螺旋线，一端内部设有第一螺纹孔，另一端开有圆孔；搅拌针的一端设有第一连接螺杆，另一端设有第二连接螺杆，中部设有螺旋线；上轴肩一端圆周外表面设有螺旋线，内腔设有第二螺纹孔，另一端在圆周表面设有导向键安装槽；搅拌针的第一连接螺杆与下轴肩上的第一螺纹孔连接，第二连接螺杆与上轴肩上的第二螺纹孔连接；刀柄的一端内部腔体内设有导向键滑动槽，键槽长度由刀柄端部开始到法兰连接位置结束；所述上轴肩安装导向键后沿着导向键滑动槽装入刀柄腔体内。

优选地，下轴肩上的第一螺纹孔的底径大于圆孔的直径。

优选地，上轴肩上的第一导向键安装槽上设有第三螺纹孔。

优选地，刀柄上的导向键滑动槽位置的外圆周表面设有第四螺纹孔。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：1)下轴肩和上轴肩与搅拌针都是螺纹连接，提高部件的拆装效率；2)下轴肩与上轴肩夹紧工件，对工件起到支撑作用，降低了对焊接工装的要求，节约成本；3)导向键的安装有利于实现工件不等厚时搅拌针的自适应，降低了对工件的要求，提高了焊缝质量；4)下轴肩及上轴肩对工件表面进行双面摩擦，接头产热和受力均匀，变形小。

附图说明

图1是浮动式双轴肩组件示意图；

图2是下轴肩示意图；

图3是搅拌针示意图；

图4是上轴肩示意图；

图5是刀柄示意图；

图6是上轴肩示意图；

图7是刀柄示意图。

其中，a-下轴肩，b-搅拌针，c-上轴肩，d-导向键，e-刀柄，1-第一螺纹孔，2-圆孔，3-第一连接螺杆，4-第二连接螺杆，5-第二螺纹孔，6-导向键安装槽，7-导向键滑动槽，8-第三螺纹孔，9-第四螺纹孔。

具体实施方式

为了使本实用新型的内容更易于理解，下面根据本实用新型具体实施例并结合附图，对本实用新型进一步详细说明。

图1所示，本实用新型的一种浮动式双轴肩焊接工具，包括下轴肩，搅拌针，上轴肩，导向键，刀柄；下面对这五部分的结构以及五部分之间的关系进行详细说明：

参照图2至图7，一种浮动式双轴肩焊接工具，包括下轴肩a，搅拌针b，上轴肩c，导向键d，刀柄e；

下轴肩a圆周外表面设有螺旋线，一端内部设有第一螺纹孔1，另一端开有圆孔2；

搅拌针b的一端设有第一连接螺杆3，另一端设有第二连接螺杆4，中部设有螺旋线；

上轴肩c一端圆周外表面设有螺旋线，内腔设有第二螺纹孔5，另一端在圆周表面设有导向键安装槽6；