[实用新型]一种无飞边及减薄的无轴肩搅拌摩擦焊工具

说明书

本实用新型公开了一种无飞边及减薄的无轴肩搅拌摩擦焊工具，包括：无轴肩搅拌针、压板、随焊块、轴承、被焊件和基板，所述压板用于压紧被焊件于所述基板上，所述压板上开设压板配合体槽，所述压板配合槽内设置梯形压板配合体，所述轴承连接于随焊块上。本实用新型根据被焊件的厚度和外形的变化，相应设计无轴肩搅拌针及与其相配合的压板，实现无轴肩搅拌针配合体与压板配合体、随焊块配合体的良好配合，且易于清屑；同时实现了无飞边及减薄的搅拌摩擦焊焊接，而且该方法设计简单、安装方便且适用性广。

技术领域

本实用新型公开了一种无飞边及减薄的无轴肩搅拌摩擦焊工具，涉及搅拌工具技术领域。

背景技术

自搅拌摩擦焊技术于1991年被英国焊接研究所实用新型以来，因其热输入低、焊接变形小、焊缝微观组织及力学性能良好等诸多优点，己被广泛应用在航空、航天、高速舰船、汽车工业、高速列车等制造领域。

为了克服传统搅拌摩擦焊技术焊接飞边及减薄等局限性，英国焊接研究所在传统FSW基础上将轴肩与搅拌针分离，开发出静止轴肩搅拌摩擦焊技术。现有《一种焊后材料表面无减薄的新型搅拌摩擦焊焊具》（CN201610524886.9），提出了一种用于平板对接的静止轴肩搅拌摩擦焊焊接装置，解决了搅拌摩擦焊焊后减薄的问题，但因结构复杂，装配要求严格，无轴肩搅拌针与静止轴肩易于咬合，难以实现工程化应用；现有国外专利（US7404510B2、US 7416102B1）涉及了一种无轴肩搅拌摩擦焊工具，虽然实现了不等厚板焊接，但未能解决焊接飞边及减薄的问题，同时易出现焊接缺陷；现有《能减小飞边的无轴肩搅拌摩擦焊的搅拌头》（CN201310046262.7），虽然通过改进无轴肩搅拌针表面形状及结构减小了焊接飞边，但仍不能根本性解决搅拌摩擦焊焊接飞边的问题，同时不能解决焊接减薄的难题。

因此，为解决现有技术中搅拌摩擦焊焊接飞边及减薄的技术难题，现提出一种无飞边及减薄的无轴肩搅拌摩擦焊工具。

实用新型内容

本实用新型针对上述背景技术中的缺陷，提供一种无飞边及减薄的无轴肩搅拌摩擦焊工具，提高焊缝质量。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：一种无飞边及减薄的无轴肩搅拌摩擦焊工具，包括：无轴肩搅拌针、压板、随焊块、轴承、被焊件和基板，所述压板用于压紧被焊件于所述基板上，所述压板上开设压板配合体槽，所述压板配合槽内设置梯形压板配合体，所述轴承连接于随焊块上，

焊接时，所述压板配合体槽中心线对准被焊件之间的焊缝，所述随焊块配合放置于压板配合体上，所述无轴肩搅拌针通过轴承穿过随焊块和压板配合体槽对准焊缝，带动随焊块沿压板配合体上移动，完成焊接。

进一步的，所述的无轴肩搅拌针包括夹持端、止档台、无轴肩搅拌针配合体以及针头；所述针头设置在搅拌针配合体的前端，所述无轴肩搅拌针配合体表面呈阶梯形，用以配合压板配合体。

进一步的，所述的随焊块包括随焊块配合体，所述随焊块配合体内部设置轴承孔，所述随焊块配合体侧面设置螺纹孔一，轴承孔用于安装轴承；随焊块配合体内侧为阶梯型限位台，用于分别配合无轴肩搅拌针配合体；随焊块配合体外侧为阶梯型限位台，用于配合压板配合体；随焊块通过螺纹孔一和紧固螺钉固定轴承。

进一步的，所述无轴肩搅拌针配合体包括无轴肩搅拌针配合体下配合面、无轴肩搅拌针配合体中配合面以及无轴肩搅拌针配合体上配合面，所述无轴肩搅拌针配合体下配合面与夹持端在同一个圆柱面上，所述无轴肩搅拌针配合体中配合面与无轴肩搅拌针配合体下配合面垂直，所述无轴肩搅拌针配合体上配合面为无轴肩搅拌针配合体中配合面和针头之间的过渡面。

进一步的，所述针头为锥形，针头长度小于被焊件厚度0.2~0.5mm。