[发明专利]一种用于真空腔体的摩擦搅拌焊的焊接头及焊接方法

说明书

本发明涉及摩擦搅拌焊技术领域，具体涉及一种用于真空腔体的摩擦搅拌焊的焊接头及焊接方法，该焊接头包括搅拌头与搅拌针，所述搅拌针固定设置于搅拌头一侧端面处，所述搅拌头上设有预热磨粒部。该装置通过在焊接头上设置预热磨粒部，通过预热磨粒部上散落的磨粒来增加焊接头端面与待焊接工件之间的摩擦接触面积以及摩擦系数，并由此可加速焊接头与工件之间热量产生的速度，同时也由此缩短了工件达到热塑性状态时的时间，因此可加快焊接头在工件上的移动速度，从而加快焊接速度，以提高焊接效率。

技术领域

本发明涉及摩擦搅拌焊技术领域，具体涉及一种用于真空腔体的摩擦搅拌焊的焊接头及焊接方法。

背景技术

摩擦焊是利用工件端面以及焊接部件之间的相互运动、相互摩擦所产生的热，使得工件的焊接部温度升高达到热塑性状态，然后通过搅拌头将两组工件迅速搅拌顶锻至一体，从而完成焊接的一种方法。摩擦焊可以方便地连接同种或异种材料，包括金属、部分金属基复合材料、陶瓷及塑料。由于摩擦搅拌焊在进行焊接时腔体受热区域小，可极大的减小腔体的变形；且焊接熔深更高可以提高产品的成品率，同时通过搅拌摩擦焊焊接后的外部焊缝更加美观。由此近年来通过使用摩擦搅拌焊的方式对真空腔体进行焊接的方式正在被逐渐应用。

但是，由于摩擦搅拌焊的本身是通过各部件之间的相互摩擦产生的热量来使工件达到热塑性的状态，由此在焊接搅拌头进行焊接时，需要快速转动以产生摩擦热，但是仅通过摩擦生热来加热工件以达到热塑性的状态所需要的时间较长，由此现有的摩擦搅拌焊的焊接方法焊接耗时较高，从而导致生产效率低下。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种用于真空腔体的摩擦搅拌焊的焊接头及焊接方法，该装置可快速提高得焊接工件焊接部的温度，从而提高工件的焊接效率。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于真空腔体的摩擦搅拌焊的焊接头，包括搅拌头与搅拌针，所述搅拌针固定设置于搅拌头一侧端面处，其特征在于，所述搅拌头上设有预热磨粒部，所述预热磨粒部包括多组摩擦颗粒，所述摩擦颗粒的硬度小于待焊部件的硬度。

在本发明中，进一步的，沿所述搅拌头的轴向开设有多组容置槽，多组所述容置槽内固定穿设有预热磨粒部。

在本发明中，进一步的，所述容置槽与预热磨粒部之间设有施压组件，所述施压组件为预热磨粒部施加压力，使预热磨粒部可脱离容置槽的限制自由向下滑动。

在本发明中，进一步的，所述施压组件包括施压环与缓冲部，所述施压环共轴线套设于搅拌头外侧壁上，所述缓冲部连接于施压环与预热磨粒部之间。

在本发明中，进一步的，所述缓冲部设置为具有形变吸能的弹性件。

在本发明中，进一步的，所述容置槽与搅拌头靠近搅拌针一侧底面的交汇处设有倒角，以使摩擦颗粒更容易进入搅拌头与待焊部件之间的缝隙内。

在本发明中，进一步的，所述预热磨粒部包括生石灰磨摩擦部与反应液容置部，所述生石灰磨摩擦部与反应液容置部间隔设置于多组容置槽内。

同时，本发明还提供一种用于真空腔体的摩擦搅拌焊接方法，用于对第一待焊部件与第二待焊部件之间形成的焊缝进行焊接，其特征在于，

夹装待焊部件，移动第一待焊部件与第二待焊部件，使所述第一待焊部件与第二待焊部件的待结合端部相互拼合以形成待焊接部，然后夹装固定第一待焊部件与第二待焊部件；

提供焊接头，包括搅拌头与搅拌针，所述搅拌针固定设置于搅拌头一侧端面处，沿所述搅拌头的轴向开设有多组容置槽；

安装预热磨粒部，将预热磨粒部穿入容置槽内，并保证在自然状态下预热磨粒部不会与容置槽之间发生相对位移。