双轴肩搅拌摩擦焊焊后上下轴肩拆卸搅拌工具及使用方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112548311A(43)申请公布日2021.03.26(21)申请号202011372921.2(22)申请日2020.11.30(71)申请人上海航天设备制造总厂有限公司地址200245上海市闵行区华宁路100号(72)发明人王志国华寅淞窦超方瑜汤化伟夏佩云张聃吴文超包云峰尹玉环崔凡贾洪徳(74)专利代理机构上海航天局专利中心31107代理人余岢(51)Int.Cl.B23K20/12(2006.01)B23K20/26(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称双轴肩搅拌摩擦焊焊后上下轴肩拆卸搅拌工具及使用方法(57)摘要本发明提供一种适用于密闭环缝的双轴肩搅拌摩擦焊焊后上下轴肩拆卸的搅拌工具及使用方法，双轴肩搅拌工具由上轴肩、下轴肩和搅拌针三部分组成，上轴肩与搅拌针为间隙配合，下轴肩与搅拌针采用螺纹连接并在轴向上采用台阶进行限位。双轴肩搅拌摩擦焊焊接完成后，主机头继续转动，在焊接终止位置停留1～5s；主机头和回抽轴分别带动搅拌工具整体上抬、下轴肩与搅拌针组合体整体下移，使上下轴肩在旋转的状态下与被焊材料脱离；待上下轴肩与被焊板材完全脱离后，主轴及回抽轴停止转动，使用拆卸工具将下轴肩与搅拌针分离；移动主机头将上轴肩连同搅拌针拔出被焊材料，此时被焊板材上仅留下一个搅拌针直径大小的匙孔。CN112548311ACN112548311A权利要求书1/1页1.一种双轴肩搅拌摩擦焊焊后上下轴肩拆卸搅拌工具，其特征在于，包括上轴肩、下轴肩和搅拌针；所述上轴肩与搅拌针为间隙配合，下轴肩与搅拌针采用螺纹连接并在轴向上采用台阶进行限位，搅拌针可以独立带动下轴肩实现上下运动。2.根据权利要求1所述的一种双轴肩搅拌摩擦焊焊后上下轴肩拆卸搅拌工具，其特征在于，所述上轴肩与下轴肩的间隙为0.01mm～0.1mm。3.根据权利要求1所述的一种双轴肩搅拌摩擦焊焊后上下轴肩拆卸搅拌工具，其特征在于，所述下轴肩与搅拌针台阶区域的配合间隙为0.01mm～0.1mm。4.根据权利要求1～3中任一一种双轴肩搅拌摩擦焊焊后上下轴肩拆卸搅拌工具的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，双轴肩搅拌摩擦焊焊接完成后，设备主机头继续转动，在焊接终止位置停留1～5s；第二步，主机头和回抽轴分别带动搅拌工具整体上抬、下轴肩与搅拌针组合体整体下移，使上下轴肩在旋转的状态下与被焊材料脱离；第三步，待上下轴肩与被焊板材完全脱离后，主机头停止转动，使用拆卸工具将下轴肩与搅拌针分离；第四步，移动主机头将上轴肩连同搅拌针拔出被焊材料。5.根据权利要求4所述的一种双轴肩搅拌摩擦焊焊后上下轴肩拆卸搅拌工具的使用方法，其特征在于，所述第一步，双轴肩搅拌摩擦焊焊接完成后，主轴及回抽轴继续以350r/min的转速转动，在焊接终止位置停留2s。6.根据权利要求4所述的一种双轴肩搅拌摩擦焊焊后上下轴肩拆卸搅拌工具的使用方法，其特征在于，所述第二步中，下轴肩与搅拌针组合体下移的同时搅拌工具整体上移，下轴肩与搅拌针组合体的移动速度为搅拌工具整体的2倍，即上下轴肩均以相对被焊材料同样的速度远离被焊材料。7.根据权利要求5所述的一种双轴肩搅拌摩擦焊焊后上下轴肩拆卸搅拌工具的使用方法，其特征在于，所述第二步中主机头与滑块连接并在导轨上移动从而带动搅拌工具以30mm/min的速度整体上抬，同时回抽轴沿滚珠丝杠移动从而带动搅拌针连同下轴肩以60mm/min的速度向下移动，即上轴肩和下轴肩均相对被焊材料以相对速度30mm/min远离被焊材料。8.根据权利要求4所述的一种双轴肩搅拌摩擦焊焊后上下轴肩拆卸搅拌工具的使用方法，其特征在于，所述第三步中，搅拌针回抽轴的极限伸出长度大于上下轴肩与被焊板材脱离距离的总和。9.根据权利要求4所述的一种双轴肩搅拌摩擦焊焊后上下轴肩拆卸搅拌工具的使用方法，其特征在于，所述第四步中运行主机头将上轴肩连同搅拌针整体以60mm/min的速度拔出被焊材料，此时被焊材料上仅留下一个搅拌针直径大小的匙孔。2CN112548311A说明书1/3页双轴肩搅拌摩擦焊焊后上下轴肩拆卸搅拌工具及使用方法技术领域[0001]本发明属于焊接领域，涉及一种适用于密闭环缝的双轴肩搅拌摩擦焊焊后上下轴肩拆卸的搅拌工具及使用方法。背景技术[0002]双轴肩搅拌摩擦焊是一种新型的固相连接技术，其特点在于具备上下两个轴肩，通过上下轴肩的摩擦产热使被焊材料塑化，搅拌针在上下轴肩与被焊材料组成的封闭腔体内搅拌带动材料流动形成固相连接。[0003]焊接的过程可以分成三个阶段，扎入阶段、焊接阶段和拔出阶段。在拔出阶段，平板焊接时可以直接从板材的一端部直接引出，焊缝的尾部会留下一个豁口，但这不适用于密闭焊缝。通常密闭焊缝双轴肩