一種軌道車(chē)輛用攪拌頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種軌道車(chē)輛用攪拌頭，尤其適用于軌道交通攪拌摩擦焊產(chǎn)品如車(chē)體側(cè)墻板、長(zhǎng)地板、空調(diào)板等部件。
【背景技術(shù)】
[0002]在軌道交通行業(yè)，隨著列車(chē)速度的不斷提高，對(duì)列車(chē)減輕自重，提高接頭強(qiáng)度及結(jié)構(gòu)安全性要求越來(lái)越高。目前軌道交通車(chē)輛中鋁合金車(chē)體的焊接大多采用熔化焊。鋁合金在采用熔化焊工藝時(shí)，對(duì)環(huán)境溫濕度要求高，焊縫容易出現(xiàn)氣孔、熱裂紋、接頭軟化等焊接缺陷，焊接變形大，焊接難度大，對(duì)焊工的技能要求高，這些因素困擾了鋁合金車(chē)體焊接技術(shù)的持續(xù)提升。由于攪拌摩擦焊(以下簡(jiǎn)稱(chēng)FSW)焊接接頭強(qiáng)度優(yōu)于MIG焊焊接接頭，并且缺陷率低，制造成本低，變形小，對(duì)工人技能水平及環(huán)境溫濕度要求低，所以目前在高速鋁合金列車(chē)的制造中采用FSW技術(shù)，已成為主流趨勢(shì)。攪拌頭是攪拌摩擦焊接設(shè)備最重要組成部分之一，是攪拌摩擦焊接技術(shù)的核心。它與被焊工件相互作用，實(shí)現(xiàn)焊接材料的連接。
[0003]目前，國(guó)內(nèi)如南車(chē)株洲電力機(jī)車(chē)有限公司的攪拌摩擦焊工藝采用攪拌頭采用工具鋼整體加工而成，其包括攪拌針段、軸肩和夾持段，如圖1所示。攪拌針段位于攪拌頭的頂部;軸肩位于攪拌針段和夾持的過(guò)渡區(qū)，與被焊工件作用，實(shí)現(xiàn)焊接材料的連接。這種攪拌針的長(zhǎng)度固定，但隨著攪拌摩擦焊焊縫的焊接，攪拌針部位會(huì)存在著一定程度的磨損，繼續(xù)使用將造成母材攪拌不充分，導(dǎo)致焊接缺陷。一般在攪拌頭焊接量達(dá)到100m長(zhǎng)時(shí)就將該攪拌頭報(bào)廢，報(bào)廢的攪拌頭只能回爐，造成了大量的資源浪費(fèi)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型旨在提供一種軌道車(chē)輛用攪拌頭，該攪拌頭可以有效地降低生產(chǎn)和維護(hù)成本，提高攪拌頭的使用壽命，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通用性高，焊接性能良好。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0006]—種軌道車(chē)輛用攪拌頭，包括兼作軸肩和夾持部的本體，攪拌針;其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，所述本體軸向開(kāi)有中心孔，所述攪拌針可拆卸地固定在該中心孔內(nèi)且針尖段伸出所述中心孔外。
[0007]由此，當(dāng)攪拌針磨損時(shí)，可以將攪拌針抽出一些，緊固后繼續(xù)使用。攪拌針報(bào)廢后，更換攪拌針即可，勿須更換整個(gè)攪拌頭。
[0008]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，還可以對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的優(yōu)化，以下為優(yōu)化后形成的技術(shù)方案:
[0009]為了提高產(chǎn)品的焊接性能，所述攪拌針針尖段外表面開(kāi)有螺旋溝槽。優(yōu)選所述螺旋溝槽的槽深為2.5-3.5mm，槽寬2.5mm -3.5mm。優(yōu)選所述螺距為0.5mm-2mm。螺旋溝槽可以促進(jìn)金屬的流動(dòng)，同時(shí)，根據(jù)螺旋方向控制攪拌頭旋轉(zhuǎn)方向可以使金屬?gòu)纳喜苛鲃?dòng)到下部，避免金屬?gòu)妮S肩處溢出，造成材料無(wú)法填充到下部形成焊接缺陷的情形。
[0010]優(yōu)選地，所述本體的軸肩表面呈渦狀線(xiàn)，由此可以更好地提高金屬流動(dòng)性，保證材料發(fā)生充分的動(dòng)態(tài)軟化，從而提升接頭性能。
[0011]作為一種具體的可拆卸更換攪拌針的結(jié)構(gòu)形式，所述本體的軸肩靠近攪拌針針尖段處的側(cè)壁上開(kāi)有固定孔，所述攪拌針通過(guò)穿過(guò)該固定孔的緊固件固定在本體上。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型的攪拌針可拆卸方式極大地降低了生產(chǎn)和維護(hù)成本，提高了攪拌頭的使用壽命，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通用性高，焊接性能良好。
[0013]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步闡述。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是現(xiàn)有攪拌頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0016]圖3是本實(shí)用新型所述兼作軸肩和夾持部的本體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4是圖3的縱剖面示意圖；
[0018]圖5是本實(shí)用新型所述攪拌針的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]在圖中
[0020]1-夾持段;2-軸肩;3-攪拌針段;4-本體;5-攪拌針;6_螺旋溝槽;7_中心孔;8_緊固件。
【具體實(shí)施方式】
[0021]一種軌道車(chē)輛用攪拌頭，如圖2所示，包括本體4，可拆卸地裝在本體4的中心孔7內(nèi)的攪拌針5。所述本體4兼作軸肩和夾持部。
[0022]本實(shí)用新型的攪拌頭不再使用工具鋼整體加工，而是采用兩顆內(nèi)六角螺栓固定前端攪拌針，攪拌針可以方便拆卸及更換，極大的提高了攪拌頭的使用壽命。后方軸肩及本體位為中空結(jié)構(gòu)，軸肩表面采用渦狀線(xiàn)形式，攪拌針為三溝螺旋溝槽，槽深3mm，寬3mm，螺距
Imm，有利于被焊金屬的充分?jǐn)嚢枧c流動(dòng)。同時(shí)，根據(jù)螺旋方向控制攪拌頭旋轉(zhuǎn)方向可以使金屬?gòu)纳喜苛鲃?dòng)到下部，避免金屬?gòu)妮S肩處溢出，造成材料無(wú)法填充到下部形成焊接缺陷的情形。
[0023]上述實(shí)施例闡明的內(nèi)容應(yīng)當(dāng)理解為這些實(shí)施例僅用于更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型，而不用于限制本實(shí)用新型的范圍，在閱讀了本實(shí)用新型之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的各種等價(jià)形式的修改均落入本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種軌道車(chē)輛用攪拌頭，包括兼作軸肩和夾持部的本體(4)，攪拌針(5);其特征在于，所述本體(4)軸向開(kāi)有中心孔(7)，所述攪拌針(5)可拆卸地固定在該中心孔(7)內(nèi)且針尖段伸出所述中心孔(7)外。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道車(chē)輛用攪拌頭，其特征在于，所述攪拌針(5)針尖段外表面開(kāi)有螺旋溝槽(6)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軌道車(chē)輛用攪拌頭，其特征在于，所述螺旋溝槽(6)的槽深為2.5-3.5mm，槽寬2.5_ -3.5mm。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軌道車(chē)輛用攪拌頭，其特征在于，所述螺旋溝槽(6)的螺距為0.5mm-2mm05.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道車(chē)輛用攪拌頭，其特征在于，所述本體(4)的軸肩表面呈渦狀線(xiàn)。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5之一所述的軌道車(chē)輛用攪拌頭，其特征在于，所述本體(4)的軸肩靠近攪拌針(5)針尖段處的側(cè)壁上開(kāi)有固定孔，所述攪拌針(5)通過(guò)穿過(guò)該固定孔的緊固件(8)固定在本體(4)上。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種軌道車(chē)輛用攪拌頭。所述攪拌頭包括兼作軸肩和夾持部的本體，攪拌針；所述本體軸向開(kāi)有中心孔，所述攪拌針可拆卸地固定在該中心孔內(nèi)且針尖段伸出所述中心孔外。本實(shí)用新型的攪拌針可拆卸方式極大地降低了生產(chǎn)和維護(hù)成本，提高了攪拌頭的使用壽命，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通用性高，焊接性能良好。
【IPC分類(lèi)】B23K20/12
【公開(kāi)號(hào)】CN205290064
【申請(qǐng)?zhí)枴?br>【發(fā)明人】吳志明, 喬紅云, 侍光磊, 胡豐, 張璟瑜
【申請(qǐng)人】中車(chē)株洲電力機(jī)車(chē)有限公司
【公開(kāi)日】2016年6月8日
【申請(qǐng)日】2016年1月6日