CN119489257A 用于搅拌摩擦焊接的搅拌装置及焊接方法 （上海航天设备制造总厂有限公司）

本发明提供了一种用于搅拌摩擦焊接的搅多个冷却通道覆盖搅拌摩擦焊缝的轴肩影响区和搅拌针影响区。本发明通过设置多个冷却流2所述温度测量单元与控制单元连接，所述控制单元与所述通道开关连9.据权利要求1所述的用于搅拌摩擦焊接的搅拌装置，其特征在于，所述冷却通道质出口；3以2195铝合金为典型的高强铝合金搅拌摩擦焊接表面起皮及拓宽工艺参数窗口的制造方铝合金、2219铝合金搅拌摩擦焊缝射线检测结果显示均存在较明显的融合界面，如图2所但X射线底片中仍清晰可见熔焊填补区域及结合界面，这与搅拌针影响区域材料的充分塑等离子枪作为辅助加热热源,通过等离子枪形成的等离子弧产生的热量使待焊工件在搅拌4所述通道开关用于控制所述冷却通道的开闭和/或所述冷却通道内的冷却介质流在所述搅拌轴肩的径向上，由内向外的多个所述冷却通道的缺口沿周向错位设5通过控制单元控制相应区域内的所述冷却通道的开闭和/或冷[0021]3、本发明采用径向梯度排布环形多冷却通道实现动轴肩影响区域定区域冷却及液随动精细化调控摩擦焊接过程中不同区域的温度。在实现轴肩影响区域梯度降温的同[0024]6、本发明解决了高强铝合金搅拌摩擦制造过程中随着焊接进程热量累积轴肩影[0025]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、6肩1和搅拌针2，搅拌针2设置在搅拌轴肩1的中轴位置；搅拌轴肩1内设置有多个冷却通道肩1轴向延伸；多个冷却通道101之间相互独立，每个冷却通道101均能够单独通入冷却介[0029]每个冷却通道101均设置有通道开关；通道开关用于控制冷却通道101的开闭和/或冷却通道101内的冷却介质流速。每个冷却通道101均通过通道开关与冷却介质输送管3[0032]在搅拌轴肩1的径向上，由内向外的多个冷却通道101的宽度逐渐增大。如图3所[0033]用于冷却轴肩影响区的冷却通道101与用于冷却搅拌针影响区的冷却通道101采[0034]冷却通道101为带缺口102的圆环形冷却通道，并在缺口102位置形成冷却介质进[0035]冷却介质输送管3包括冷却介质输入管301和冷却介质输出管302，冷却介质输入7拌焊接过程中，通过温度测量单元测量所述搅拌轴肩1上各区域的温度，根据温度测量数对搅拌针影响区和轴肩影响区的冷却通道101分使轴肩影响区的温度不超过450℃;[0037]本实施例提供了一种采用径向梯度排布环形多冷却通道实现动轴肩影响区域定[0041]本实施例一方面解决了高强铝合金搅拌摩擦制造过程中随着焊接进程热量累积轴肩影响区不同半径范围内逐渐加剧的过热引起的不同程度的麸皮等表面质量欠佳的问本领域技术人员可以将本实施例理解为实施例1的更为具体[0043]本实施例提供一种抑制高强铝合金搅拌摩擦焊接起皮的制造方法，所述制造方形分布多流道分区导流冷模式对轴肩影响区进行逐级分区域冷却及消除不同摩擦线速度影响下的温度均匀化处理，径向梯度排布的多流道可通过调整单道不同热容的冷却液种用分区温控技术避免对搅拌针作用区域的影响，可实现对轴肩影响区域的分级冷却的同[0044]搅拌工具的径向梯度排布流道设计有利于线速度较大的8而有力避免轴肩外围区域过热的同时单独控制靠近搅拌针附近流道的开闭与冷却液流速，异化热容冷却液体及根据局部温度测量调控局部流道的开关进行轴肩影响区域快速局部[0050]高强铝合金焊接过程中存在搅拌针影响区域热量不够而轴肩影响区域过热的现9本领域技术人员可以将本实施例理解为实施例1的更为具体[0055]本实施例的目的是针对高强铝合金摩擦焊接表层质量改善需求及现有技术中的本实施例提供一种抑制高强铝合金搅拌摩擦焊接表面起[0061]图3和图4是本发明实现抑制高强铝合金搅拌摩擦焊接表面起皮的制造原理三维本领域技术人员可以将本实施例理解为实施例1的更为具体[0067]本实施例中，采用传统搅拌工具制备的2195铝合金搅拌摩擦焊缝抗拉强度为[0068]本实施例中基材采用轴肩影响区域多冷却通道定区域精可有效改善高强铝合金搅拌摩擦焊缝表面由于轴肩影响区域温度过高产生的过热麸皮现等指示