摩擦焊攪拌工具只承受沿軸線的正壓力和與旋轉(zhuǎn)方向相反的摩擦扭矩，且隨著下壓深度的增加，正壓力和摩擦扭矩逐漸增大：穩(wěn)定焊接階段攪拌針側(cè)面除了前半部分承受壓力和扭矩，還會承受與焊接方向相反的阻力以及由它產(chǎn)生的彎矩。當焊接過程進入穩(wěn)定階段時，摩擦焊攪拌工具承受的載荷只與軸肩和攪拌針的尺寸有關(guān)。摩擦焊攪拌工具的優(yōu)化實驗表明前進側(cè)和后退側(cè)的熱機械影響區(qū)由于經(jīng)歷的熱影響和攪拌作用不同，微觀組織的晶粒尺寸和形態(tài)不同；水平軸肩圓柱螺紋摩擦焊攪拌工具(2#)在兩種焊接速度下(33毫米/分鐘和50毫米/分鐘)，得到的焊縫表面光滑、飛邊較少，焊合區(qū)微觀組織細小均勻、無方向性，綜合力學(xué)性能較優(yōu)。摩擦焊攪拌工具在焊接過程中不需要其它焊接消耗材料，如焊條、焊絲、焊劑及保護氣體等。廣東焊刀攪拌工具

使用摩擦焊攪拌工具的過程中，當壓緊力不足時，焊縫內(nèi)組織疏松，出現(xiàn)孔洞，甚至軸肩對焊接區(qū)起不到很好的包攏作用而導(dǎo)致焊縫塑性金屬流外溢。當壓緊力過大時，軸肩與被焊工件表面的摩擦力增加，攪拌頭向前移動的阻力也隨之增加，導(dǎo)致焊縫表面易形成飛邊、毛刺等焊接缺陷。攪拌摩擦焊焊接過程中常用的參數(shù)為攪拌頭旋轉(zhuǎn)速度和焊接速度，這些參數(shù)直接影響到焊接過程中的產(chǎn)熱情況。通常情況下，焊接過程的產(chǎn)熱量隨著攪拌頭旋轉(zhuǎn)速度的增加而增大；當焊接速度增加時，單位長度焊縫獲得的熱量減少。焊接過程的熱輸入可用公式qE=kw/v表示，式中k為熱輸入常數(shù)；w為攪拌頭旋轉(zhuǎn)速度；v為焊接速度。汽車摩擦焊攪拌頭非標定制摩擦焊攪拌工具的焊接噪聲低。

隨著外加電流從30A增加到150A，摩擦焊攪拌工具的較大磨損深度均呈現(xiàn)出逐漸減小趨勢：其中具有柱狀攪拌針的摩擦焊攪拌工具(1#、2#)在5組外加電流作用下的較大磨損深度均比錐形摩擦焊攪拌工具大(3#、4#、5#)，較大磨損深度的減小速率經(jīng)歷了較快到平緩的變化過程：4#和5#摩擦焊攪拌工具的內(nèi)凹軸肩外面表面與塑性材料接觸充分，因此在該區(qū)域形成了環(huán)形磨損區(qū)。載流攪拌摩擦焊接通過復(fù)合外加電流內(nèi)生電阻熱以提高焊縫溫度、降低塑性材料的熱變形流變應(yīng)力、增強材料流動性、降低摩擦焊攪拌工具與焊接材料間的相對滑動速度，從而減小摩擦焊攪拌工具在焊接過程中的機械載荷和磨損。

摩擦焊攪拌工具的一級填充修復(fù)是指選取直徑與圓柱形匙孔直徑相同、厚度為1?20毫米的一級填充片(12)填入匙孔的下部；摩擦焊攪拌工具選用攪拌針直徑小于一級填充片直徑I毫米或I毫米以下的攪拌頭和與之匹配的靜止軸肩；將靜止軸肩套在攪拌頭上；然后使攪拌頭以50?10000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速和0.1?1毫米/分的速度向下扎入一級填充片中，扎入深度達到一級填充片厚度的10%—90%時，啟動靜止軸肩中的電加熱裝置，對靠近匙孔的工件材料進行加熱，加熱時間為1?20分鐘；電加熱裝置開始加熱1?200秒后向靜止軸肩中的冷卻介質(zhì)通道通入循環(huán)冷卻介質(zhì)，以降低加熱區(qū)以外的工件材料的溫度；攪拌頭在此位置繼續(xù)旋轉(zhuǎn)并停留I?100秒，使一級填充片受到充分摩擦熱呈塑性流動狀態(tài)，其底部和側(cè)壁與匙孔周圍的材料形成冶金結(jié)合；攪拌頭達到設(shè)定的停留時間后，以3_/分的回抽速度進行回抽，同時停止電加熱裝置加熱，冷卻介質(zhì)繼續(xù)冷卻1?500秒，然后將攪拌頭以3_/分的速度回抽，靜止軸肩與其一起撤回，完成一級填充修復(fù)。摩擦焊攪拌工具旋轉(zhuǎn)速度與焊接速度的比值直接表征了焊接熱輸入量的大小。

摩擦焊攪拌工具包括刀柄以及刀頭，由刀柄的底面形成軸向向上的安裝孔，刀柄的底面構(gòu)成下軸肩。刀頭包括上刀頭和下刀頭，上刀頭的頂面向上軸向延伸形成一直徑縮小的上攪拌針，上攪拌針能伸縮地插設(shè)固定在安裝孔內(nèi)，上刀頭的頂面構(gòu)成上軸肩。由上刀頭的底面形成軸向向上的第二安裝孔，上刀頭的底面構(gòu)成第二下軸肩。本發(fā)明單次既可以焊接單層厚度的母材，又可以焊接雙層厚度的母材；并能夠根據(jù)母材的厚度不同來調(diào)整對應(yīng)軸肩之間的距離，還可以根據(jù)需要調(diào)整對應(yīng)的攪拌針的長度，來適應(yīng)不同母材的厚度，保證了焊接質(zhì)量，避免了多次更換摩擦焊攪拌工具，操作更加簡便，提高了工作效率。摩擦焊攪拌工具焊接過程中不需要焊條、焊絲、焊劑等焊接材料，只需消耗攪拌頭材料。銅攪拌頭

在焊接過程中摩擦焊攪拌工具要剛性固定在背墊上，焊頭邊高速旋轉(zhuǎn)，邊沿工件的接縫與工件相對移動。廣東焊刀攪拌工具

摩擦焊攪拌工具包括攪拌頭和安裝塊，攪拌頭與安裝塊底端開設(shè)的凹槽穿插連接，凹槽的兩側(cè)槽壁均開設(shè)有通孔，兩個通孔的內(nèi)部均穿插連接有L型柱，兩個L型柱的一端分別與攪拌頭兩側(cè)開設(shè)的第二凹槽穿插連接，兩個L型柱的另一端均固定安裝有滑塊，兩個滑塊與安裝塊內(nèi)部兩側(cè)開設(shè)的滑槽滑動連接，安裝塊的兩側(cè)均開設(shè)有螺紋孔，兩個螺紋孔的內(nèi)部均螺紋連接有螺桿。通過攪拌頭兩側(cè)開設(shè)的第二凹槽與L型柱的一端穿插，并通過旋轉(zhuǎn)按鈕控制L型柱的伸縮，便于攪拌的頭的安裝和拆卸，當攪拌頭磨損后，便于及時的更換攪拌頭，提高攪拌摩擦焊接時的焊接效率。通過設(shè)置在軸肩與攪拌針的連接端面上的螺旋引流槽和設(shè)置在攪拌針上的導(dǎo)流槽，能夠有效避免焊料飛濺。廣東焊刀攪拌工具