一种可以单独更换搅拌针的自持式搅拌摩擦焊用搅拌头的使用方法，涉及一种自持式搅拌摩擦焊用搅拌头及其使用方法。本发明解决现有自持式搅拌摩擦焊用搅拌头的搅拌针断裂后整个搅拌头无法继续使用的问题。搅拌头由上轴肩、上轴肩套筒、搅拌针和下轴肩螺纹连接组成。使用方法：搅拌头的组装，固定第一被焊工件和第二被焊工件，搅拌头定位，搅拌摩擦焊接，搅拌头拆卸。优势：在上轴肩和搅拌针之间加入上轴肩套筒实现搅拌针的单独更换，轴肩得到重复使用，节约了自持式搅拌摩擦焊的成本，通过更换不同的搅拌针，可以调整上轴肩套筒和下轴肩的间隙，实现多种厚度工件的焊接。本发明用于一种可以单独更换搅拌针的自持式搅拌摩擦焊用搅拌头及其使用。
1.一种可以单独更换搅拌针的自持式搅拌摩擦焊用搅拌头的使用方法，其特征在于一种可以单独更换搅拌针的自持式搅拌摩擦焊用搅拌头的使用方法步骤如下：一、搅拌头的组装：将上轴肩套筒(2)从搅拌针(3)的上端旋入至上定位凸台(3-1)固定，然后将已固定在一起的上轴肩套筒(2)和搅拌针(3)拧入上轴肩(1)中固定，再将下轴肩(4)从搅拌针(3)的下端旋入至下定位凸台(3-2)固定，完成可以单独更换搅拌针的自持式搅拌摩擦焊用搅拌头的组装；
二、固定第一被焊工件和第二被焊工件：将第一被焊工件(5)和第二被焊工件(6)用夹具固定在工作台上；
三、搅拌头定位：将与搅拌摩擦焊焊机相连接的自持式搅拌摩擦焊用搅拌头移至第一被焊工件(5)和第二被焊工件(6)外侧进行定位，使上轴肩套筒(2)下端面与第一被焊工件(5)和第二被焊工件(6)的上端面贴合，或上轴肩套筒(2)下端面低于第一被焊工件(5)和第二被焊工件(6)的上端面0.01mm～0.3mm，搅拌针(3)的轴心线位于第一被焊工件(5)和第二被焊工件(6)的对接面处；
四、搅拌摩擦焊接：设置自持式搅拌摩擦焊用搅拌头的转速为200转/分钟～3000转/分钟，搅拌头整体以20毫米/分钟～1000毫米/分钟的速度沿第一被焊工件(5)和第二被焊工件(6)的对接面长度方向行走，直至焊接完成；
五、搅拌头拆卸：将可以单独更换搅拌针的自持式搅拌摩擦焊用搅拌头移出工件进行拆卸，固定搅拌头的上轴肩(1)、上轴肩套筒(2)和搅拌针(3)，使下轴肩(4)从搅拌针(3)的下端旋出，然后拧动上轴肩套筒(2)使搅拌针(3)和上轴肩套筒(2)一起与上轴肩(1)分离，再固定搅拌针(3)下端部，将上轴肩套筒(2)从搅拌针(3)的上端旋出，完成搅拌头的拆卸；
所述的可以单独更换搅拌针的自持式搅拌摩擦焊用搅拌头由上轴肩(1)、上轴肩套筒(2)、搅拌针(3)和下轴肩(4)组成；上轴肩(1)的内表面下部设有内螺纹，上轴肩套筒(2)的内表面设有内螺纹，外表面上部设有外螺纹，搅拌针(3)的外表面设有外螺纹、上定位凸台(3-1)和下定位凸台(3-2)，下轴肩(4)的内表面设有内螺纹，搅拌针(3)通过螺纹分别与上轴肩套筒(2)及下轴肩(4)相连接，上轴肩套筒(2)设置于下轴肩(4)上端，上轴肩(1)和上轴肩套筒(2)通过螺纹连接，上轴肩(1)设置于上轴肩套筒(2)上端。
2.根据权利要求1所述的一种可以单独更换搅拌针的自持式搅拌摩擦焊用搅拌头的使用方法，其特征在于：步骤三中上轴肩套筒(2)下端面低于第一被焊工件(5)和第二被焊工件(6)的上端面0.3mm。
3.根据权利要求1所述的一种可以单独更换搅拌针的自持式搅拌摩擦焊用搅拌头的使用方法，其特征在于：步骤四中设置自持式搅拌摩擦焊用搅拌头的转速为800转/分钟，搅拌头整体以100毫米/分钟的速度沿第一被焊工件(5)和第二被焊工件(6)的对接面长度方向行走。
一种可以单独更换搅拌针的自持式搅拌摩擦焊用搅拌头的使
用方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种自持式搅拌摩擦焊用搅拌头及其使用方法。
背景技术
[0002] “搅拌摩擦焊”技术被誉为21世纪最具革命性的技术，历经二十多年的技术研发和工程化推广，已经在国内外各个领域得到了广泛的应用。在其基础上发展起来的自持式搅拌摩擦焊技术，针对薄壁结构、中空结构以及其他复杂结构，有着更为显著的技术优势，为搅拌摩擦焊注入新的活力。专利申请号为2010102964802的发明专利申请公开了一种《上、下轴肩直径不等的自持式搅拌摩擦焊接方法及其搅拌头》，目的是为解决现有自持式搅拌摩擦焊方法中上、下两个轴肩为等直径，存在焊接热输入大和搅拌针易断裂的问题，因此提供一种上、下轴肩直径不等的自持式搅拌摩擦焊方法及其搅拌头。这样的改进虽然降低了焊接过程中搅拌针的受力，但是仍不能克服焊接过程中搅拌针断裂的问题，且一旦搅拌针发生断裂，整个搅拌头就无法再使用，造成搅拌头材料的极大浪费。
发明内容
[0003] 本发明是要解决现有自持式搅拌摩擦焊用搅拌头的搅拌针断裂后整个搅拌头无法继续使用的问题，而提供了一种可以单独更换搅拌针的自持式搅拌摩擦焊用搅拌头及其使用方法。
[0004] 一种可以单独更换搅拌针的自持式搅拌摩擦焊用搅拌头由上轴肩、上轴肩套筒、搅拌针和下轴肩组成；上轴肩的内表面下部设有内螺纹，上轴肩套筒的内表面设有内螺纹，外表面上部设有外螺纹，搅拌针的外表面设有外螺纹、上定位凸台和下定位凸台，下轴肩的内表面设有内螺纹，搅拌针通过螺纹分别与上轴肩套筒及下轴肩相连接，上轴肩套筒设置于下轴肩上端，上轴肩和上轴肩套筒通过螺纹连接，上轴肩设置于上轴肩套筒上端。
[0005] 一种可以单独更换搅拌针的自持式搅拌摩擦焊用搅拌头的使用方法步骤如下：
[0006] 一、搅拌头的组装：将上轴肩套筒从搅拌针的上端旋入至上定位凸台固定，然后将已固定在一起的上轴肩套筒和搅拌针拧入上轴肩中固定，再将下轴肩从搅拌针的下端旋入至下定位凸台固定，完成可以单独更换搅拌针的自持式搅拌摩擦焊用搅拌头的组装；
[0007] 二、固定第一被焊工件和第二被焊工件：将第一被焊工件和第二被焊工件用夹具固定在工作台上；
[0008] 三、搅拌头定位：将与搅拌摩擦焊焊机相连接的自持式搅拌摩擦焊用搅拌头移至第一被焊工件和第二被焊工件外侧进行定位，使上轴肩套筒下端面与第一被焊工件和第二被焊工件的上端面贴合，或上轴肩套筒下端面低于第一被焊工件和第二被焊工件的上端面0.01mm～0.3mm，搅拌针的轴心线位于第一被焊工件和第二被焊工件的对接面处；
[0009] 四、搅拌摩擦焊接：设置自持式搅拌摩擦焊用搅拌头的转速为200转/分钟～3000转/分钟，搅拌头整体以20毫米/分钟～1000毫米/分钟的速度沿第一被焊工件和第二被焊工件的对接面长度方向行走，直至焊接完成；
[0010] 五、搅拌头拆卸：将可以单独更换搅拌针的自持式搅拌摩擦焊用搅拌头移出工件进行拆卸，固定搅拌头的上轴肩、上轴肩套筒和搅拌针，使下轴肩从搅拌针的下端旋出，然后拧动上轴肩套筒使搅拌针和上轴肩套筒一起与上轴肩分离，再固定搅拌针下端部，将上轴肩套筒从搅拌针的上端旋出，完成搅拌头的拆卸。
[0011] 本发明的有益效果：解决搅拌针由于磨损或断裂后无法单独更换导致整个搅拌头无法继续使用的问题，通过在上轴肩和搅拌针之间加入上轴肩套筒实现搅拌针的单独更换，可使轴肩得到重复使用，节约了自持式搅拌摩擦焊的试验成本。
附图说明
[0012] 图1是本发明方法实施的示意图；1为上轴肩，2为上轴肩套筒，3为搅拌针，4为下轴肩，5为第一被焊工件，6为第二被焊工件；
[0013] 图2是搅拌头结构主剖视图；1为上轴肩，2为上轴肩套筒，3为搅拌针，3-1为上定位凸台，3-2为下定位凸台，4为下轴肩。
具体实施方式
[0014] 具体实施方式一：结合图2具体说明本实施方式，本实施方式是一种可以单独更换搅拌针的自持式搅拌摩擦焊用搅拌头由上轴肩1、上轴肩套筒2、搅拌针3和下轴肩4组成；上轴肩1的内表面下部设有内螺纹，上轴肩套筒2的内表面设有内螺纹，外表面上部设有外螺纹，搅拌针3的外表面设有外螺纹、上定位凸台3-1和下定位凸台3-2，下轴肩4的内表面设有内螺纹，搅拌针3通过螺纹分别与上轴肩套筒2及下轴肩4相连接，上轴肩套筒2设置于下轴肩4上端，上轴肩1和上轴肩套筒2通过螺纹连接，上轴肩1设置于上轴肩套筒2上端。
[0015] 本具体实施方式的优点：解决搅拌针由于磨损或断裂后无法单独更换导致整个搅拌头无法继续使用的问题，通过在上轴肩和搅拌针之间加入上轴肩套筒实现搅拌针的单独更换，可使轴肩得到重复使用，节约了自持式搅拌摩擦焊的试验成本；同时，通过更换不同的搅拌针，也可以调整上轴肩套筒和下轴肩的间隙，实现多种厚度工件的焊接。
[0016] 具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点在于：所述的搅拌针3端部设有两个互相平行的平面作为拆卸时的夹持端。其它与具体实施方式一相同。
[0017] 在保证搅拌针3与上轴肩套筒2和下轴肩4的可靠连接条件下，搅拌针端部加工出两个互相平行的平面作为拆卸时的夹持端，以方便搅拌针的单独更换。
[0018] 具体实施方式三：结合图1具体说明本实施方式，本实施方式是一种可以单独更换搅拌针的自持式搅拌摩擦焊用搅拌头的使用方法步骤如下：
[0019] 一、搅拌头的组装：将上轴肩套筒2从搅拌针3的上端旋入至上定位凸台3-1固定，然后将已固定在一起的上轴肩套筒2和搅拌针3拧入上轴肩1中固定，再将下轴肩4从搅拌针3的下端旋入至下定位凸台3-2固定，完成可以单独更换搅拌针的自持式搅拌摩擦焊用搅拌头的组装；
[0020] 二、固定第一被焊工件和第二被焊工件：将第一被焊工件5和第二被焊工件6用夹具固定在工作台上；
[0021] 三、搅拌头定位：将与搅拌摩擦焊焊机相连接的自持式搅拌摩擦焊用搅拌头移至第一被焊工件5和第二被焊工件6外侧进行定位，使上轴肩套筒2下端面与第一被焊工件5和第二被焊工件6的上端面贴合，或上轴肩套筒2下端面低于第一被焊工件5和第二被焊工件6的上端面0.01mm～0.3mm，搅拌针3的轴心线位于第一被焊工件5和第二被焊工件6的对接面处；
[0022] 四、搅拌摩擦焊接：设置自持式搅拌摩擦焊用搅拌头的转速为200转/分钟～3000转/分钟，搅拌头整体以20毫米/分钟～1000毫米/分钟的速度沿第一被焊工件5和第二被焊工件6的对接面长度方向行走，直至焊接完成；
[0023] 五、搅拌头拆卸：将可以单独更换搅拌针的自持式搅拌摩擦焊用搅拌头移出工件进行拆卸，固定搅拌头的上轴肩1、上轴肩套筒2和搅拌针3，使下轴肩4从搅拌针3的下端旋出，然后拧动上轴肩套筒2使搅拌针3和上轴肩套筒2一起与上轴肩1分离，再固定搅拌针3下端部，将上轴肩套筒2从搅拌针3的上端旋出，完成搅拌头的拆卸。
[0024] 如果搅拌针3在焊接过程中发生断裂，优先把与搅拌摩擦焊焊机相连接的搅拌头移出工件，固定搅拌头的上轴肩1，然后拧动上轴肩套筒2使搅拌针3和上轴肩套筒2一起与上轴肩1分离，再固定搅拌针3上端部，松动上轴肩套筒2，最后固定住搅拌针3断裂一侧的端部，将上轴肩套筒2从搅拌针3的上端旋出，再将下轴肩4从断裂的搅拌针3的下端旋出，完成搅拌头的拆卸；然后进行新搅拌头的组装：用新的搅拌针替换在焊接过程中发生断裂的搅拌针，将上轴肩套筒2从新搅拌针3的上端旋入固定，然后将已经固定在一起的上轴肩套筒2和搅拌针3拧入上轴肩1中固定，再将下轴肩4从新搅拌针3的下端旋入固定，完成搅拌头的组装，以备下次使用。
[0025] 具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式三的不同点在于：步骤三中上轴肩套筒2下端面低于第一被焊工件5和第二被焊工件6的上端面0.3mm。其它与具体实施方式三相同。
[0026] 具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式三或四之一的不同点在于：步骤四中设置自持式搅拌摩擦焊用搅拌头的转速为800转/分钟，搅拌头整体以100毫米/分钟的速度沿第一被焊工件5和第二被焊工件6的对接面长度方向行走。其它与具体实施方式三或四相同。
