攪拌摩擦焊接用攪拌頭專利申請及技術分析

李倩葉 李 麗 張 杰 余佩佩 金曉峰 國家知識產權局專利局專利審查協作湖北中心

攪拌摩擦焊接用攪拌頭專利申請及技術分析

李倩葉 李 麗 張 杰 余佩佩 金曉峰 國家知識產權局專利局專利審查協作湖北中心

以DWPI和CNABS專利數據庫的檢索結果為分析樣本，從專利文獻的視角對國內外攪拌摩擦焊接用攪拌頭專利申請狀況和技術發展歷程進行了全面的統計分析。

攪拌摩擦焊；攪拌頭；專利

引言

攪拌摩擦焊接技術是21世紀最引人注目的焊接技術，而攪拌頭是攪拌摩擦焊技術的關鍵，本文以DWPI和CNABS專利數據庫的檢索結果為分析樣本，從專利文獻的視角對國內外攪拌摩擦焊接用攪拌頭專利申請及技術發展進行了全面的統計分析，能夠為攪拌摩擦焊攪拌頭的研究和應用提供重要技術和專利信息。

1.國內外攪拌頭專利申請總量

圖1示出了1991-2014年國外攪拌頭申請量變化情況， 2014年公開數據尚不齊全，統計值會低于實際值。可以看出，國外攪拌頭的發展大致體現出萌芽期（1991-1996年）、初步發展期（1997-2004年）、快速發展期（2005年至今）三個時期，目前全球范圍內該領域的發展熱度持續。

國內攪拌頭的專利年申請量如圖2所示，可以看到國內的研究起步較晚， 2008年以前申請數量始終較低，沒有明顯的技術發展，2009年以后國內申請量才大幅增長， 2014年數據尚不齊全，但已達到較高的數量，說明國內的研究熱度仍在持續，未來幾年有望縮小與國外的差距。

2.國內外重要申請人分析

按照專利申請總量進行排名，國外重要申請人排名依次為日立、馬自達、波音、歐洲航空防務及航天公司、輕金屬株式會社，主要集中在日本和美國，重要申請人的分布結果與申請總量統計結果一致。國內重要申請人依次為哈爾濱工業大學、輕金屬株式會社、江蘇科技大學、日立、重慶大學，國內重要申請人均為高校，說明國內攪拌頭技術多在科研階段，離工業應用尚有距離。

3.國內專利申請技術功效統計分析

對國內專利申請的技術功效進行統計分析，所得結果如圖3所示，其中氣泡的大小代表專利申請數量。從圖中可知：1）國外專利申請的兩大研究熱點為改善焊縫材料流動和方便靈活裝配、方便更換攪拌針；2）國內對去除飛邊、消除HOOK缺陷等的研究也較多，另外，對于熱量控制的研究也一直在發展中，主要通過輔助加熱裝置實現對攪拌針的預熱；3）雙軸肩、雙攪拌針技術是當前國際上的研究熱點，國內也相繼開展了一些研究，但是基本上均集中于2012年及以后，仍然落后于國際水平。

4.結語

攪拌頭作為攪拌摩擦焊的“心臟”，對于攪拌摩擦焊接技術的發展起著至關重要的作用。相比國外技術發展水平，我國研究起步較晚，因此加強核心技術研究，重視專利保護，提高對攪拌頭的研究和制造水平，是提高我國攪拌摩擦焊接技術的重要途徑。

[1]何建軍，劉明宇，楊宗輝.攪拌頭——攪拌摩擦焊的心臟[J]電焊機，2004，34(1)∶24－26.59.

[2]郁炎，晏陽陽，高福洋.國內外攪拌摩擦焊用攪拌頭的研究現狀及發展趨勢[J].材料開發與應用，2013，28(3)∶111-118.

圖1 攪拌頭國外專利申請總量

圖2 攪拌頭國內專利申請總量

圖3 國內專利申請技術功效氣泡分布圖