一种外套轴旋转的填充式摩擦点焊方式

摘要

本发明提出一种外套轴旋转的填充式摩擦点焊方法，该方法包括搅拌针、搅拌套、外轴套、上支撑块、下支撑块，并将搅拌针安装在搅拌套内，搅拌套安装在外轴套内，外轴套为压紧套安装在上支撑块内。搅拌针、搅拌套、外轴套工作端面与焊件上表面接触并高速旋转，产生的摩擦生使焊件形成塑性区域并逐渐扩大，通过搅拌针、搅拌套相对轴向运动，使塑性材料流动到搅拌针和搅拌套形成的空腔后，又填充回焊件，当搅拌针、搅拌套、外轴套停止旋转冷却后，形成焊点。本发明由于外套轴参与摩擦生热，搅拌套外轮廓不再是摩擦区域的边界，此轮廓界面温度剃度减小，焊点工件组织结构趋于稳定，由此解决了德国填充式摩擦点焊技术中存在的不足，取得了减小点焊工具负载，提高焊点强度，加快焊接速度，保证工件表面的平整度等有益效果。

主权项

一种外套轴旋转的填充式摩擦点焊方法，该方法采用点焊工具的高速旋转运动和相对轴向运动，使焊件形成塑性区域并流动，形成焊点，其特征在于，点焊工具包括搅拌针[1]、搅拌套[2]、外轴套[3]、上支撑块[4]、下支撑块[8]，所述的搅拌针[1]安装在搅拌套[2]内与搅拌套[2]内壁接触，搅拌套[2]安装在外轴套[3]内，外表面与外轴套[3]内壁接触，外轴套[3]为压紧套放置在上支撑块[4]内，外轴套[3]其工作端面与焊件上表面接触；所述的上支撑块[4]和下支撑块[8]将第一待焊工件[6]、第二待焊工件[7]压紧放置点焊机内，其工作步骤如下：步骤一：启动动力源，搅拌针[1]、搅拌套[2]、外轴套[3]高速旋转，工作端面与焊件摩擦生热形成塑性区域，搅拌针[1]和搅拌套[2]作相对挤压运动，当搅拌针[1]向上运动、搅拌套[2]向下运动、挤压塑性区域并逐渐扩大，把塑性材料挤压到搅拌针[1]和搅拌套[2]相对运动形成的空间中，此时搅拌套[2]的侧向工作面也与塑性材料发生摩擦，进一步扩大塑性区域；步骤二：搅拌针[1]、搅拌套[2]、外轴套[3]处于高速旋转状态，搅拌针[1]继续向上运动、搅拌套[2]继续向下运动，搅拌套[2]穿过第一待焊工件[6]使第二待焊工件[7]也开始塑化，形成的塑性区域继续扩大，存储的塑性材料向第一待焊工件和第二待焊工件间的焊接面位置流动，塑性材料仍然储存在搅拌针[1]和搅拌套[2]相对运动形成的空间中；步骤三：搅拌针[1]、搅拌套[2]、外轴套[3]处于高速旋转状态，搅拌针[1]继续向上运动、搅拌套[2]继续向下运动，搅拌套[2]达到焊接深度的极限位置，搅拌套[2]开始向上运动，搅拌针[1]开始向下运动，搅拌针[1]和搅拌套[2]相对运动形成的空间中储存的塑性材料向第一待焊工件[6]、第二待焊工件[7]位置流动，被抽出的塑性材料将在搅拌套[2]回抽时完全回填到搅拌套[2]留下的空洞中形成焊点；步骤四：搅拌套[2]向上运动回到初始位置，搅拌针[1]向下运动回到初始位置，搅拌针[1]、搅拌套[2]、外轴套[3]停止旋转运动，冷却后，塑性区域形成了一个焊点并完成焊接。