[实用新型]一种风冷静止轴肩、搅拌摩擦焊具及装置

说明书

本实用新型涉及静止轴肩搅拌摩擦焊技术领域，具体涉及一种风冷静止轴肩、搅拌摩擦焊具及装置。其中的风冷静止轴肩，其在静止轴肩本体内设有若干气体通路，并且气体通路的出气口位于形成中空腔的内壁上，其采用风冷的方式，在对静止轴肩进行冷却的同时，可以增加搅拌针刚性，减低搅拌针在焊接过程中的弯曲程度，减少搅拌针磨损，增加搅拌针与静止轴肩寿命。静止轴肩内气体通路的出气口位于与搅拌针间隙配合的配合面上，其吹出的高压气体吹向流向配合缝隙的材料，增加材料沿着缝隙向上流动的难度，防止搅拌针的磨损。

技术领域

本实用新型涉及静止轴肩搅拌摩擦焊技术领域，具体涉及一种风冷静止轴肩、搅拌摩擦焊具及装置。

背景技术

搅拌摩擦焊作为一种固相连接技术，具有焊接应力小、绿色无污染等特点。焊接过程中，搅拌针旋转下扎进待焊材料中并向前移动进行焊接。搅拌针与待焊材料摩擦产热使得材料塑化，从而实现焊接。焊接过程中热量主要由轴肩与材料摩擦产生，这使得焊接材料热量沿厚度方向分布不均。为解决该问题，发明了静止轴肩搅拌摩擦焊技术，该技术采用一个静止的轴肩与搅拌针相配合实现焊接。

在静止轴肩搅拌摩擦焊中，静止轴肩具有吸收多余热量，提高顶端力的作用。在持续焊接过程中，持续的热输入使得静止轴肩难以保持冷却状态而降低吸热能力；并且，搅拌针受热会造成刚性不足，会产生弯曲从而造成搅拌针与静止轴肩之间的磨损。同时，由于静止轴肩需要与搅拌针保持相对的运动状态，静止轴肩和搅拌针之间需要有一定的缝隙，这使得焊接过程中材料会进入缝隙中而增加搅拌针的磨损。

为解决静止轴肩搅拌摩擦焊中多余热量产生不利影响的问题，专利文献(CN201910697243.8)中提供了一种搅拌摩擦焊接工具。该发明通过静止轴肩上方的轴承组件上安装水冷装置，对静止轴肩进行冷却，增加静止轴肩吸热能力。但是该方法中，冷却装置位于静止轴肩上方，热量需要传导至静止轴肩上部才能被散发到冷却装置中，冷却效率较低。

另外，专利文献(CN201710057797.2)中提供了一种搅拌摩擦点焊机和搅拌摩擦点焊方法。该发明采用静止轴肩下方设置水槽，通过水冷散热。但是该方式中，水只能对静止轴肩有腐蚀性，减少静止轴肩性能。同时，由于该静止轴肩结构问题，只能实现点焊的冷却，对缝焊没有办法是是实现。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中水冷方式会对静止轴肩具有一定的腐蚀性，并且冷却效率底以及会降低静止轴肩使用使用寿命的缺陷，从而提供一种风冷静止轴肩、搅拌摩擦焊具及装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型提供一种风冷静止轴肩，其包括：

静止轴肩本体，其具有中空腔，适于容纳搅拌针；

若干气体通路，其贯穿于所述静止轴肩本体内，所述气体通路的出气口位于形成中空腔的内壁上。

上述风冷静止轴肩中，所述静止轴肩本体底部具有工作端面，出气口位于靠近所述工作端面的一端。

上述风冷静止轴肩中，所述静止轴肩本体底部具有工作端面；在所述静止轴肩本体靠近工作端面的内壁上，具有与搅拌针间隙配合的配合面，所述出气口位于所述配合面上。

上述风冷静止轴肩中，所述静止轴肩顶部具有法兰结构，所述气体通路的进气口位于所述法兰结构上。

可选择地，上述风冷静止轴肩中，出气口方向平行于所述法兰结构端面，或者向下方的工作端面倾斜。

上述风冷静止轴肩中，所述静止轴肩本体上设有若干排料孔。

进一步地，上述风冷静止轴肩中，所述气体通路避开所述排料孔设置。

上述风冷静止轴肩中，所述出气口的直径小于所述气体通路的直径。