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龙图腾网获悉吉林大学威海仿生研究院申请的专利一种基于仿生结构的耐磨、减阻搅拌摩擦焊接用搅拌头获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115815784B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-21发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211650436.6，技术领域涉及：B23K20/12；该发明授权一种基于仿生结构的耐磨、减阻搅拌摩擦焊接用搅拌头是由李于朋;宫文彪;孙世成;商延赓;田丽梅;任露泉设计研发完成，并于2022-12-21向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于仿生结构的耐磨、减阻搅拌摩擦焊接用搅拌头在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于仿生结构的耐磨、减阻搅拌摩擦焊接用搅拌头，搅拌头为单体结构，搅拌头包括有搅拌针、轴肩、散热段和夹持段，其中搅拌针位于轴肩的前端，轴肩的后端依次连接散热段和夹持段。搅拌针为圆锥台形，搅拌针侧面周圈加工有切割导流沟槽和仿生微沟槽，仿生微沟槽呈螺旋形以顺时针环绕在搅拌针侧面没有切割导流沟槽的部位。有益效果：仿生微沟槽结构，主要起到对塑性金属的导流作用，能够使塑性金属快速充分流动和混合，同时减小了搅拌头的前进阻力和摩擦力，提高搅拌针的使用寿命。轴肩上的仿生球凹坑状非光滑表面结构，减少和母材的粘连，提高耐磨性和使用寿命。

本发明授权一种基于仿生结构的耐磨、减阻搅拌摩擦焊接用搅拌头在权利要求书中公布了：1.一种基于仿生结构的耐磨、减阻搅拌摩擦焊接用搅拌头，搅拌头为单体结构，搅拌头包括有搅拌针、轴肩、散热段和夹持段，其中搅拌针位于轴肩的前端，轴肩的后端依次连接散热段和夹持段，其特征在于：所述的搅拌针为圆锥台形，搅拌针后端直径为7mm，搅拌针前端直径为5mm，搅拌针的总长度根据焊接板的厚度取值范围为3-6mm；搅拌针侧面周圈加工有切割导流沟槽和仿生微沟槽，切割导流沟槽呈螺旋形以顺时针环绕在搅拌针侧面，切割导流沟槽的设计螺距为搅拌针轴线长度的两倍，切割导流沟槽加工的长度为搅拌针轴线长度的0.8倍，切割导流沟槽截面为半圆形，切割导流沟槽截面直径1mm，切割导流沟槽深度0.5mm，切割导流沟槽开设有三条，三条切割导流沟槽以120°夹角均布于搅拌针外侧面周圈，仿生微沟槽呈螺旋形以顺时针环绕在搅拌针侧面没有切割导流沟槽的部位，仿生微沟槽的螺距为0.4-0.5mm，仿生微沟槽加工长度为搅拌针轴线长度的0.9倍，仿生微沟槽结构形状仿照鲨鱼体表盾鳞的微沟槽结构形状进行设置，仿生微沟槽深度在0.2-0.25mm；轴肩的外径为16mm，轴肩周圈的外边缘加工有0.5mm×45°倒角，轴肩设置为平面或呈不大于5°的内凹面，轴肩上还设置有渐开线导流凹槽，渐开线导流凹槽设置为两组，两组渐开线导流凹槽对称分布在轴肩上，渐开线导流凹槽截面为半径0.375-0.5mm的半圆形，渐开线导流凹槽深度为0.375-0.5mm，渐开线导流凹槽的起始半径为4mm，渐开线导流凹槽转角从0°至360°，渐开线导流凹槽的半径增量为4mm，在两组渐开线导流凹槽之间的轴肩上随着渐开线导流凹槽的线形夹设有两条渐开线仿生带，每条渐开线仿生带上均布有数个仿生球凹坑，仿生球凹坑的半径为0.25-0.375mm，渐开线仿生带的起始半径为4mm，渐开线仿生带转角从0°至360°，渐开线仿生带的半径增量为4mm，渐开线仿生带上的相邻仿生球凹坑的间距为0.25-0.375mm，仿生球凹坑仿照蜣螂外壳表面的凹坑状非光滑表面进行设置；散热段的直径为28mm，散热段的前端与轴肩圆滑过渡，散热段的外圆面周圈加工有散热槽，每道散热槽均为梯形槽，梯形槽深度为0.8-1mm，梯形沟槽上部宽度2mm，梯形沟槽下部宽度1mm，散热段外圆面共加工有四道梯形槽，相邻梯形槽的间距为2mm。

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