一種間隙自動(dòng)調(diào)節(jié)雙軸肩攪拌頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及焊接領(lǐng)域攪拌頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和應(yīng)用，特別提供了一種間隙自動(dòng)調(diào)節(jié)雙軸肩攪拌頭。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著高鐵技術(shù)的引進(jìn)，我國(guó)已經(jīng)成為世界上為數(shù)不多的能夠自行設(shè)計(jì)生產(chǎn)高速鐵路軌道客車的國(guó)家，爭(zhēng)奪世界高鐵訂單的份額已提升到國(guó)家層面，而高鐵的質(zhì)量與安全性是國(guó)與國(guó)之間在競(jìng)爭(zhēng)中能否拿下訂單的先決條件。
[0003]由于目前國(guó)內(nèi)制造技術(shù)比較保守，高鐵車廂車體大部分的長(zhǎng)直焊縫依然采用傳統(tǒng)的MIG焊接，小部件采用攪拌摩擦焊接，焊縫的力學(xué)性能相比于母材有很大差距，因此焊縫的力學(xué)性能有較大的提升空間。攪拌摩擦焊接技術(shù)較傳統(tǒng)的弧焊相比，焊縫的力學(xué)性能有很大改善。通過(guò)對(duì)于傳統(tǒng)意義上的單軸肩及雙軸肩攪拌頭焊接試驗(yàn)的研究，在相同的焊接參數(shù)下單軸肩攪拌頭相比于雙軸肩攪拌頭焊接后焊縫的力學(xué)性能高很多，并且微觀組織結(jié)構(gòu)得到改善，雙軸肩攪拌頭焊接后產(chǎn)生大量飛邊和毛刺。而對(duì)于高鐵車廂鋁合金型材的焊接，單軸肩攪拌頭達(dá)不到制造工藝要求，對(duì)于這類型材的焊接只能使用雙軸肩攪拌頭。因此如何將雙軸肩攪拌頭和單軸肩攪拌頭各自的優(yōu)點(diǎn)整合到一起勢(shì)在必行。
[0004]人們迫切希望獲得一種技術(shù)效果優(yōu)良的間隙自動(dòng)調(diào)節(jié)雙軸肩攪拌頭。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種技術(shù)效果優(yōu)良的間隙自動(dòng)調(diào)節(jié)雙軸肩攪拌頭。應(yīng)用于高鐵鋁合金車體的焊接，特別適用于高鐵鋁合金車體擠壓型材長(zhǎng)直焊縫的對(duì)焊焊接。
[0006]所述間隙自動(dòng)調(diào)節(jié)雙軸肩攪拌頭構(gòu)成如下:攪拌頭主體1、上軸肩2、攪拌針3、下軸肩4、彈簧5、軸承6和底盤7 ;所述攪拌頭主體I通過(guò)鍵槽與動(dòng)力設(shè)備相連接，攪拌針3通過(guò)上軸肩2與攪拌頭主體I的下端固定相連，成為一體結(jié)構(gòu)，攪拌針3的下端設(shè)置有螺紋結(jié)構(gòu)，所述底盤7整體為銷釘型結(jié)構(gòu)件，底盤7的桿狀結(jié)構(gòu)上端加工有內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)，攪拌針3與底盤7通過(guò)螺紋結(jié)構(gòu)相連接，下軸肩4的內(nèi)部設(shè)置有T型的凹槽結(jié)構(gòu)，下軸肩4通過(guò)T型的凹槽結(jié)構(gòu)41套在攪拌針3上，軸承6套在底盤7上，彈簧5的一端連接在軸承6的凹槽結(jié)構(gòu)內(nèi)，彈簧5的另一端連接在軸承6上部。
[0007]所述攪拌針根部設(shè)置的正方形或長(zhǎng)方形截面數(shù)量為三個(gè)，三個(gè)正方形或長(zhǎng)方形截面以攪拌針軸心為對(duì)稱軸，呈120°相互間隔。所述正方形或長(zhǎng)方形截面到圓心距離為2.6mmο
[0008]所述上軸肩2與母材接觸的端面設(shè)置有順時(shí)針?lè)较虻穆菪伟疾邸Ｔ诤附舆^(guò)程中攪拌鋁合金金屬，改變塑形金屬的流動(dòng)狀態(tài)。
[0009]所述下軸肩4和底盤7采用普通低合金鋼，利用數(shù)控機(jī)床加工。所述間隙自動(dòng)調(diào)節(jié)雙軸肩攪拌頭中的彈簧及軸承易購(gòu)買，價(jià)格低。攪拌頭主體1，上軸肩2及攪拌針3應(yīng)采用綜合力學(xué)性能好的H13鋼，其外形簡(jiǎn)單，容易加工。
[0010]所述間隙自動(dòng)調(diào)節(jié)雙軸肩攪拌頭應(yīng)用于高鐵鋁合金車體長(zhǎng)直焊縫焊接，焊接過(guò)程中攪拌頭上下軸肩的間隙可自動(dòng)適應(yīng)板材的厚度，大大減少了由于軸肩夾持力過(guò)大而導(dǎo)致的焊接飛濺。在上軸間作用于母材上表面旋轉(zhuǎn)摩擦的同時(shí)，下軸肩并不旋轉(zhuǎn)，大大減少了焊接熱輸入，極大的提高了焊接產(chǎn)品的力學(xué)性能。
[0011]所述間隙自動(dòng)調(diào)節(jié)雙軸肩攪拌頭使上軸肩旋轉(zhuǎn)而下軸肩不旋轉(zhuǎn)，并且上下軸肩間隙自動(dòng)調(diào)節(jié)，這樣不但減少了軸肩與母材摩擦產(chǎn)生的熱輸入，提高了焊縫的力學(xué)性能，而且避免了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的雙軸肩攪拌頭軸肩夾持力過(guò)大而使焊接過(guò)程中產(chǎn)生大量的飛邊和毛刺。既提高了車體拼裝后的整體質(zhì)量，又大大減少了修補(bǔ)焊接缺陷所消耗的工時(shí)，由此引發(fā)制造成本的降低，對(duì)于高鐵走出國(guó)門邁向世界具有重大意義。
【附圖說(shuō)明】
[0012]下面結(jié)合附圖及實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明:
[0013]圖1為間隙自動(dòng)調(diào)節(jié)雙軸肩攪拌頭結(jié)構(gòu)分解示意圖；
[0014]圖2為間隙自動(dòng)調(diào)節(jié)雙軸肩攪拌頭結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為間隙自動(dòng)調(diào)節(jié)雙軸肩攪拌頭結(jié)構(gòu)等軸測(cè)示意圖；
[0016]圖4為攪拌針根部設(shè)置的正方形或長(zhǎng)方形截面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]實(shí)施例1
[0018]所述間隙自動(dòng)調(diào)節(jié)雙軸肩攪拌頭構(gòu)成如下:攪拌頭主體1、上軸肩2、攪拌針3、下軸肩4、彈簧5、軸承6和底盤7 ;所述攪拌頭主體I通過(guò)鍵槽與動(dòng)力設(shè)備相連接，攪拌針3通過(guò)上軸肩2與攪拌頭主體相連，成為一體結(jié)構(gòu)，攪拌針3的下端設(shè)置有螺紋結(jié)構(gòu)，所述底盤7整體為銷釘型結(jié)構(gòu)件，底盤7的桿狀結(jié)構(gòu)上端加工有內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)，攪拌針3與底盤7通過(guò)螺紋結(jié)構(gòu)相連接，下軸肩4的內(nèi)部設(shè)置有T型的凹槽結(jié)構(gòu)，下軸肩4通過(guò)T型的凹槽結(jié)構(gòu)41套在攪拌針3上，軸承6套在底盤7上，彈簧5的一端連接在軸承6的凹槽結(jié)構(gòu)內(nèi)，彈簧5的另一端連接在軸承6上部。
[0019]所述攪拌針根部設(shè)置的正方形或長(zhǎng)方形截面數(shù)量為三個(gè)，三個(gè)正方形或長(zhǎng)方形截面以攪拌針軸心為對(duì)稱軸，呈120°相互間隔。所述正方形或長(zhǎng)方形截面到圓心距離為2.6mmο
[0020]所述上軸肩2與母材接觸的端面設(shè)置有順時(shí)針?lè)较虻穆菪伟疾?。在焊接過(guò)程中攪拌鋁合金金屬，改變塑形金屬的流動(dòng)狀態(tài)。
[0021]所述下軸肩4和底盤7采用普通低合金鋼，利用數(shù)控機(jī)床加工。所述間隙自動(dòng)調(diào)節(jié)雙軸肩攪拌頭中的彈簧及軸承易購(gòu)買，價(jià)格低。攪拌頭主體1，上軸肩2及攪拌針3應(yīng)采用綜合力學(xué)性能好的H13鋼，其外形簡(jiǎn)單，容易加工。
[0022]所述間隙自動(dòng)調(diào)節(jié)雙軸肩攪拌頭應(yīng)用于高鐵鋁合金車體長(zhǎng)直焊縫焊接，焊接過(guò)程中攪拌頭上下軸肩的間隙可自動(dòng)適應(yīng)板材的厚度，大大減少了由于軸肩夾持力過(guò)大而導(dǎo)致的焊接飛濺。在上軸間作用于母材上表面旋轉(zhuǎn)摩擦的同時(shí)，下軸肩并不旋轉(zhuǎn)，大大減少了焊接熱輸入，極大的提高了焊接產(chǎn)品的力學(xué)性能。
[0023]所述間隙自動(dòng)調(diào)節(jié)雙軸肩攪拌頭使上軸肩旋轉(zhuǎn)而下軸肩不旋轉(zhuǎn)，并且上下軸肩間隙自動(dòng)調(diào)節(jié)，這樣不但減少了軸肩與母材摩擦產(chǎn)生的熱輸入，提高了焊縫的力學(xué)性能，而且避免了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的雙軸肩攪拌頭軸肩夾持力過(guò)大而使焊接過(guò)程中產(chǎn)生大量的飛邊和毛刺。既提高了車體拼裝后的整體質(zhì)量，又大大減少了修補(bǔ)焊接缺陷所消耗的工時(shí)，由此引發(fā)制造成本的降低，對(duì)于