[发明专利]一种半潜式水下旋转磁化双轴肩搅拌摩擦焊具及安装方法

权利要求书

1.一种半潜式水下旋转磁化搅拌摩擦焊具，包括搅拌头本体(1)，其特征在于：所述搅拌头本体(1)包括磁铁偏磁装置(2)、夹装组件(3)和水冷组件(4)，所述磁铁偏磁装置(2)一端套接于夹装组件(3)内，所述磁铁偏磁装置(2)内设有水冷组件(4)；所述磁铁偏磁装置(2)包括搅拌头上轴肩组件(201)和通过电机旋转主轴与搅拌头上轴肩组件(201)相连接的搅拌头下轴肩组件(210)；

所述搅拌头上轴肩组件(201)包括搅拌头上轴肩(202)、非对称式打孔填充结构(203)和上轴肩磁铁(204)，所述搅拌头上轴肩(202)设有非对称式打孔填充结构(203)，所述非对称式打孔填充结构(203)内设有上轴肩磁铁(204)；

所述搅拌头下轴肩组件(210)包括搅拌头下轴肩(211)、独立打孔填充结构(212)和下轴肩磁铁(213)，所述搅拌头下轴肩(211)设有独立打孔填充结构(212)，所述独立打孔填充结构(212)内设有下轴肩磁铁(213)，所述搅拌头下轴肩(211)下安装盖子(214)；

所述水冷组件(4)包括上轴肩冷却液通道(401)和下轴肩冷却液通道(402)，所述上轴肩冷却液通道(401)设于搅拌头上轴肩(202)内端，所述下轴肩冷却液通道(402)设于搅拌头下轴肩(211)内端，所述搅拌头上轴肩(202)上设有横纹通水口(403)。

2.根据权利要求1所述的半潜式水下旋转磁化搅拌摩擦焊具，其特征在于：所述非对称式打孔填充结构(203)为大小深度均不相同的圆孔，所述圆孔内部一半填充上轴肩磁铁(204)，另一半填充等重量的非导磁合金材料；或者圆孔内全部填充上轴肩磁铁(204)。

3.根据权利要求2所述的半潜式水下旋转磁化搅拌摩擦焊具，其特征在于：所述夹装组件(3)包括ER夹头(301)和ER螺母；ER夹头(301)和ER螺母通过螺纹紧密连接，ER夹头(301)和磁铁偏磁装置(2)之间通过定位销钉(5)固定连接。

4.根据权利要求3所述的半潜式水下旋转磁化搅拌摩擦焊具，其特征在于：上轴肩磁铁(204)和下轴肩磁铁(213)均为钕铁硼磁铁，所述上轴肩磁铁(204)和下轴肩磁铁(213)均为轴向充磁结构，所述上轴肩磁铁(204)和下轴肩磁铁(213)均为表面镀铬。

5.根据权利要求4所述的半潜式水下旋转磁化搅拌摩擦焊具，其特征在于：上轴肩磁铁(204)和下轴肩磁铁(213)均为圆柱形磁体，圆柱形磁体的N极向下，磁力线方向由磁体N极指向导磁垫板。

6.根据权利要求5所述的半潜式水下旋转磁化搅拌摩擦焊具的安装方法，其特征在于，搅拌摩擦焊具的安装方法如下：

S1、将上轴肩磁铁(204)或者圆柱形导磁材料放在非对称填充结构中，填充上轴肩磁铁(204)时要注意上轴肩磁铁(204)的N极向下；

S2、将下轴肩磁铁(213)放到下轴肩圆孔预留位置，安放下轴肩磁铁(213)时，下轴肩磁铁(213)的S极向下，磁力线方向上轴肩的磁铁N极指向下轴肩磁铁(213)的S极，实现磁力线的汇聚，增强磁场的强度；

S3、在下轴肩下安装盖子(214)，固定下轴肩磁铁(213)；

S4、将上轴肩上端顶入ER夹头(301)中，通过定位销钉(5)固定；

S5、焊接前，将搅拌头放置在冷却液中，在水箱中完成焊接。