[发明专利]一种实现圆柱结构内壁搅拌摩擦加工的方法

权利要求书

1.一种实现圆柱结构内壁搅拌摩擦加工的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：将待加工圆柱结构水平放置在夹具上且装夹固定好，所述夹具在圆柱结构外壁有支撑力；

步骤二：选择搅拌头直径比圆柱结构内壁直径大0.4～1毫米的搅拌工具，其前置轴肩直径等于圆柱结构内壁直径；

步骤三：将夹持柄与搅拌摩擦焊机的旋转主轴固定连接，令搅拌工具垂直于水平面、无倾角，且与圆柱结构同轴线，令搅拌工具以500～3000转/分的转速、3～5毫米/分的速度扎入圆柱结构，直至搅拌头完全进入圆柱结构内；停留进行预热，然后以500～3000转/分的转速、30～100毫米/分的速度沿圆柱结构轴线方向进行加工，直至整个圆柱结构内壁加工一次完毕；

步骤四：当根据产品要求需要进行多道次加工时，每道次使用的搅拌工具的搅拌头直径均比上一道次使用的搅拌头直径增大0.4～1毫米，前置轴肩直径等于上一道次加工后的圆柱结构内壁直径，加工过程同步骤三；

所述搅拌工具包括夹持柄、过渡段、搅拌头及前置轴肩，所述夹持柄通过过渡段与搅拌头的后端固定连接，搅拌头的前端与前置轴肩固定连接。

2.根据权利要求1所述的实现圆柱结构内壁搅拌摩擦加工的方法，其特征在于所述夹持柄与过渡段加工为一体，过渡段与搅拌头通过螺栓相连接，前置轴肩与搅拌头通过螺栓相连接。

3.根据权利要求1所述的实现圆柱结构内壁搅拌摩擦加工的方法，其特征在于在所述搅拌头的前端设置有前端边缘倒角，所述前端边缘倒角的角度为2～5°。

4.根据权利要求1所述的实现圆柱结构内壁搅拌摩擦加工的方法，其特征在于在所述过渡段的外表面设置有隔热槽。

5.根据权利要求1所述的实现圆柱结构内壁搅拌摩擦加工的方法，其特征在于在所述搅拌头的后部外表面设置有左手螺纹，在搅拌头的前部外表面设置有右手螺纹，在所述左手螺纹与右手螺纹之间的搅拌头外表面设置有两个圆环槽，后部的圆环槽与左手螺纹相连通，前部的圆环槽与右手螺纹相连通。

6.根据权利要求5所述的实现圆柱结构内壁搅拌摩擦加工的方法，其特征在于在所述两个圆环槽之间的搅拌头外表面还设置有1～2个独立圆环槽。

7.根据权利要求1所述的实现圆柱结构内壁搅拌摩擦加工的方法，其特征在于所述搅拌工具的材料为工具钢、合金钢、不锈钢、硬质合金、镍基合金、钨基合金或多晶立方氮化硼。