[实用新型]一种基于手电钻操作的搅拌摩擦焊接工具

说明书

本实用新型公开了一种基于手电钻操作的搅拌摩擦焊接工具，涉及搅拌摩擦焊接设备领域，包括柄部、轴肩和搅拌针，所述柄部的第一端与手电钻的钻夹头配合连接，所述轴肩设置于所述柄部的第二端，所述轴肩的上端面与所述柄部的第二端端面平齐，所述轴肩的下端面加工有安装孔，所述搅拌针由棱柱体和圆锥体两部分构成，所述安装孔的内径与所述棱柱体的外径相同，所述棱柱体的外径与所述圆锥体的底面直径相同，所述圆锥体的表面开设有螺纹，所述圆锥体的端部与待加工的焊件相接触。本实用新型通过安装在手电钻上的搅拌头来实施焊接，能够解决搅拌摩擦焊设备难以移动、焊接便利性受到限制等问题，有助于扩大搅拌摩擦焊的应用范围。

技术领域

本实用新型涉及搅拌摩擦焊设备领域，具体是涉及一种基于手电钻操作的搅拌摩擦焊接工具。

背景技术

1991年，英国焊接研究所(The Welding Institute，TWI)发明了搅拌摩擦焊接技术，这一新型的固相焊接技术在近30年间得到了快速发展。相比于其它焊接方法，搅拌摩擦焊接过程中无需填充材料、接头组织细化、力学性能好、焊缝表面成形好、变形小、无裂纹、气孔等焊接缺陷，且可适用于多种材料的焊接、效率高、成本低、焊接过程环保无污染，正是由于这些优势，搅拌摩擦焊已在航空、航天、船舶、列车、电力等工业制造行业中实现大规模应用。

搅拌摩擦焊发挥它巨大优势的同时，也存在着一些难以忽视的问题，比如，常规搅拌摩擦焊设备体积庞大，重量可达几吨甚至几十吨，虽然能够满足特定结构件的焊接制造需求，但是缺乏灵活性，难以应用于现场就位焊接的场合。当前，装备结构越来越庞大，应用的环境也越来越复杂，这导致装备结构的就位维护维修问题日益突出，对高质量就位焊接技术的需求也更为迫切，很显然，传统搅拌摩擦焊的设备特征成为限制搅拌摩擦焊这一高质量焊接方法在现场就位焊接领域应用的关键因素。为了突破这一制约，有必要研发便携式的搅拌摩擦焊新方法。手电钻是一种小巧灵活、方便携带的小型钻孔设备，其主要由电动机、控制开关、钻夹头等几部分组成，它能够实现对木材、金属等的快速钻孔操作，由于手电钻使用灵活方便，钻孔过程简单高效，其已广泛应用于建筑、装修、家具等行业。由于手电钻钻孔原理与搅拌摩擦焊的焊接原理相似，因此本专利将手电钻特征与搅拌摩擦焊技术结合起来，实现满足结构就位修复应用的便携式搅拌摩擦焊接。

发明内容

为了克服现有搅拌摩擦焊装置体积庞大、携带困难、难以对某些结构件进行实时的就位焊接等问题，本实用新型提供一种基于手电钻操作的搅拌摩擦焊接方法，该方法主要是通过一种安装在手电钻上的搅拌头来实现搅拌摩擦焊接过程。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是：

一种基于手电钻操作的搅拌摩擦焊接工具，包括柄部、轴肩和搅拌针，所述柄部的第一端与手电钻的钻夹头配合连接，所述轴肩设置于所述柄部的第二端，所述轴肩的上端面与所述柄部的第二端端面平齐，所述轴肩的下端面加工有安装孔，所述搅拌针由棱柱体和圆锥体两部分构成，所述安装孔的内径与所述棱柱体的外径相同，所述棱柱体的外径与所述圆锥体的底面直径相同，所述圆锥体的表面开设有螺纹，所述圆锥体的端部与待加工的焊件相接触。

优选地，所述柄部的形状为柱状或锥状，所述柄部的第一端设置为扁尾形，用于伸入手电钻的钻夹头中。

优选地，所述轴肩下端面设置为平面或内凹面。

优选地，所述搅拌针为柱状或锥状，所述搅拌针表面设置有槽结构。

优选地，所述柄部的长度为10-60mm，所述轴肩直径为6-40mm，高度为3-10mm，所述搅拌针的长度为1-20mm，根部直径为1-15mm。

优选地，所述轴肩与所述搅拌针为同心分体式连接结构。

优选地，所述安装孔和所述棱柱体间隙连接。

优选地，所述棱柱体上设有磁铁，所述圆锥体在与所述焊件相接触的端部设有磁铁。