用于攪拌摩擦表面加工的工具制造技術

一種用于攪拌摩擦表面加工的工具，其特征是它主要由夾持本體、圓筒本體、鋼球和螺栓組成，所述的夾持本體的上部設有夾持部位，下部設有小圓筒，小圓筒和夾持部位連接在一起并插入圓筒本體中，在夾持本體的中心開有注粉大孔，在注粉大孔底部又鉆有多個出粉小孔；所述的圓通本體的底部表面上開有安裝鋼球的鋼球安裝小孔和底板出粉小孔，底板出粉小孔位于鋼球安裝小孔之間。本實用新型專利技術結構簡單，裝配和維修方便，在通過鋼球摩擦擠壓的過程中將納米混合粉末一起擠入工件表面形成表面硬化層，能顯著提高工件的表面耐磨性和耐腐蝕性。

A tool for mixing friction surfaces

For a surface friction stir processing tool, which is mainly composed of the clamping body, a cylinder body, a steel ball and a bolt, the upper clamping holding body is provided with a clamping part of the cylinder, the lower part is provided with a small, small cylinder and clamping parts connected together and inserted into the cylinder body, a body in the clip is arranged in the center hole in the bottom powder injection, powder injection hole and a plurality of holes drilled with powder; the bottom surface of the body of the tact is arranged on the mounting hole and is provided with a steel ball ball bottom powder powder hole located in the bottom hole, a steel ball is arranged between the holes. The utility model has the advantages of simple structure, convenient assembly and maintenance, squeeze together through in the process of mixed nano powders ball friction extrusion workpiece surface hardening layer, can significantly improve the surface wear resistance and corrosion resistance.

【技術實現步驟摘要】
用于攪拌摩擦表面加工的工具
本專利技術涉及一種攪拌摩擦技術，尤其一種利用攪拌摩擦對金屬表面進行強化的攪拌摩擦工具，具體地說是一種用于攪拌摩擦表面加工的工具。
技術介紹
隨著現代加工技術的快速發展，特別是是船舶制造業的迅速發展，每年生產的船舶很多，特別是近年來的海洋船舶，由于其長期浸泡在海水中，其鋼材表面、螺旋槳表面腐蝕性很大，這不利于海洋船舶制造業的發展。傳統的化學鍍等表面處理方法已經不能滿足現代的要求，而且其表面污染嚴重，不利于廣泛推廣。本專利技術正是基于上述原因，提出通過攪拌摩擦表面加工的方法提高鋼材的表面耐磨性和耐腐蝕性。具體的方法就是將很多鋼球有序的排列在一起，使其與工件表面進行擠壓，同時在擠壓過程中，從鋼球縫隙中撒一些納米混合粉末，讓鋼球將它們擠壓到工件表面，形成一層特殊的表面硬化層，以提高鋼材表面的耐磨性和耐腐蝕性。本專利技術操作方法簡單，工具設計簡單，可拆卸，同時可更換，有利于工具的長期使用，使用的鋼球可以通過轉動表面，多次應用，大大節約成本，提高使用效率。改性的表面性能好。
技術實現思路
本專利技術的目的是針對現有的化學表面強化技術不能滿足耐腐蝕性要求的問題，設計一種用于攪拌摩擦表面加工的工具，以便通過工具底部的鋼球與工件表面進行摩擦擠壓產生硬化層，同時在擠壓過程中將儲存在鋼球之間縫隙的納米混合粉末擠壓到工件表面，形成一種特制的表面硬化層，以提高工件表面的耐磨性和耐腐蝕性。本專利技術的技術方案是：一種用于攪拌摩擦表面加工的工具，其特征是它主要由夾持本體1、圓筒本體2、鋼球3和螺栓4組成，所述的夾持本體1的上部設有夾持部位1-1，下部設有小圓筒1-3，小圓筒1-3和夾持部位1-1連接在一起并插入圓筒本體2中，夾持本體1與圓筒本體2之間通過螺栓4固定相連，在夾持本體1的中心開有注粉大孔1-2，在注粉大孔1-2底部又鉆有多個出粉小孔1-4；所述的圓通本體2的底部表面2-1上開有安裝鋼球3的鋼球安裝小孔2-1-1和底板出粉小孔2-1-2，底板出粉小孔2-1-2位于鋼球安裝小孔2-1-1之間。所述注粉大孔1-2中注有納米混合粉末。所述納米混合粉末由納米Fe粉（重量百分比為50%），納米Cu粉（重量百分比35%），納米W粉（重量百分比5%），納米Co粉（重量百分比5%），納米金剛石（重量面分比5%）組成。所述鋼球3露出所述底部表面2-1的高度為鋼球3半徑的1/3，夾持本體1上的小圓筒1-3的底部壓在鋼球3的表面上。所述的鋼球材料性能要優一工件材料性能2倍以上。所述的出粉小孔1-4的直徑在1～2mm，數量一般不少于4個。本專利技術的有益效果是：本專利技術工藝方法簡單、工具結構簡單，裝配和維修方便，在通過鋼球摩擦擠壓的過程中將納米混合粉末一起擠入工件表面形成表面硬化層，同比能提高工件的表面耐磨性和耐腐蝕性30%以上。附圖說明圖1為本專利技術的結構示意圖；圖2為圓筒本體底板結構示意圖。圖中：1為夾持本體、2為圓筒本體、3為鋼球、4為螺旋、1-1為夾持部位、1-2為注粉大孔、1-3為小圓筒、1-4為出粉小孔、2-1為底部表面、2-1-1為鋼球安裝小孔、2-1-2為底板出粉小孔。具體實施方式為了使本專利技術實現的技術手段、創作特征等易于明了，現結合具體施例和圖示，進一步闡述本專利技術。如圖1所示。一種用于攪拌摩擦表面加工的工具，它主要由夾持本體1、圓筒本體2、鋼球3和螺栓4組成，所述的夾持本體1的上部設有夾持部位1-1，下部設有小圓筒1-3，小圓筒1-3和夾持部位1-1連接在一起并插入圓筒本體2中，夾持本體1與圓筒本體2之間通過螺栓4固定相連，在夾持本體1的中心開有注粉大孔1-2，在注粉大孔1-2底部又鉆有多個出粉小孔1-4；所述的圓通本體2的底部表面2-1上開有安裝鋼球3的鋼球安裝小孔2-1-1和底板出粉小孔2-1-2，底板出粉小孔2-1-2位于鋼球安裝小孔2-1-1之間。一種用于攪拌摩擦表面加工的工具，其主要由夾持本體1、圓筒本體2、鋼球3（鋼球材料視工件材料而定，一般鋼球材料性能要優越工件材料2倍以上）和螺栓4組成。詳述如下：夾持本體1上車有夾持部位1-1，夾持本體1下部車有小圓筒1-3，小圓筒1-3和夾持部位1-1連接在一起，在夾持本體1中心開有注粉大孔1-2，在注粉大孔1-2底部又鉆有出粉小孔1-4（小孔直徑在1～2mm，數量視孔1-2直徑而定，一般不少于4個）。如圖1和圖2所示，圓筒本體2的底部表面2-1上面開有鋼球安裝小孔2-1-1和底板出粉小孔2-1-2，在鋼球安裝小孔2-1-1之間分布著底板出粉小孔2-1-2，鋼球安裝小孔2-1-1和底板出粉小孔2-1-2的數量視底板2-1直徑大小而定。如圖1所示，本專利技術的安裝使用過程為：先向夾持本體1中的注粉大孔1-2放置納米混合粉末（最佳配比為：納米Fe（大約50%），納米Cu（大約35%），納米W（大約5%），納米Co（大約5%），納米金剛石（大約5%）等，各組份之和為100%），具體實施時，所述的納米混合粉末還可根據金屬材料成份及所需要達到的表面強化要求進行調整，可通過增加組份、改變配比等方式來提高表面處理性能。然后將鋼球3（一般直徑在4～6mm）放入到圓筒本體2中的底部表面2-1的鋼球安裝小孔2-1-1中，鋼球3露出的高度約為鋼球3半徑的1/3，然后將夾持本體1塞入到圓筒本體2中，讓夾持本體1的底部牢牢壓住鋼球3的表面，松開夾持本體1即可將球取出進行更換，并通過螺栓4將裝配好的夾持本體1和圓筒本體2固定起來，螺栓4的數量成對出現（一般為4個或6個或8個）。待夾持部位1-1夾持到主軸上，帶動工具轉動，此時注粉大孔1-2中的納米混合粉末隨著轉動從出粉小孔1-4中落到圓筒本體2下部的鋼球3之間的底板出粉小孔中，然后再通過底板出粉小孔2-1-2漏到工件表面，在伸出鋼球3的表面與工件接觸擠壓過程中將從底板出粉小孔2-1-2的納米混合粉末擠入到工件表面，形成一層硬化層，從而提高工件的表面耐磨性和耐腐蝕性。本專利技術未涉及部分與現有技術相同或可采用現有技術加以實現。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于攪拌摩擦表面加工的工具，其特征是它主要由夾持本體（1）、圓筒本體（2）、鋼球（3）和螺栓（4）組成，所述的夾持本體（1）的上部設有夾持部位（1?1），下部設有小圓筒（1?3），小圓筒（1?3）和夾持部位（1?1）連接在一起并插入圓筒本體（2）中，夾持本體（1）與圓筒本體（2）之間通過螺栓（4）固定相連，在夾持本體（1）的中心開有注粉大孔（1?2），在注粉大孔（1?2）底部又鉆有多個出粉小孔（1?4）；所述的圓筒本體（2）的底部表面（2?1）上開有安裝鋼球（3）的鋼球安裝小孔（2?1?1）和底板出粉小孔（2?1?2），底板出粉小孔（2?1?2）位于鋼球安裝小孔（2?1?1）之間。

【技術特征摘要】
1.一種用于攪拌摩擦表面加工的工具，其特征是它主要由夾持本體（1）、圓筒本體（2）、鋼球（3）和螺栓（4）組成，所述的夾持本體（1）的上部設有夾持部位（1-1），下部設有小圓筒（1-3），小圓筒（1-3）和夾持部位（1-1）連接在一起并插入圓筒本體（2）中，夾持本體（1）與圓筒本體（2）之間通過螺栓（4）固定相連，在夾持本體（1）的中心開有注粉大孔（1-2），在注粉大孔（1-2）底部又鉆有多個出粉小孔（1-4）；所述的圓筒本體（2）的底部表面（2-1）上開有安裝鋼球（3）的鋼球安裝小孔（2-1-1）和底板出粉小孔（2-1-2），底板出粉小孔（2-1-2）位于鋼球安裝小孔（2-1-1）之間。2.根據權利要求1所述的用于攪拌摩擦表面加工的工具，其特征在于所述注粉大孔（1-...

【專利技術屬性】
技術研發人員：宋娓娓，許曉靜，王宏宇，
申請(專利權)人：江蘇大學，黃山學院，
類型：新型
國別省市：江蘇,32