搅拌摩擦焊接用搅拌头专利申请及技术分析

李倩叶 李 丽 张 杰 余佩佩 金晓峰 国家知识产权局专利局专利审查协作湖北中心

搅拌摩擦焊接用搅拌头专利申请及技术分析

李倩叶 李 丽 张 杰 余佩佩 金晓峰 国家知识产权局专利局专利审查协作湖北中心

以DWPI和CNABS专利数据库的检索结果为分析样本，从专利文献的视角对国内外搅拌摩擦焊接用搅拌头专利申请状况和技术发展历程进行了全面的统计分析。

搅拌摩擦焊；搅拌头；专利

引言

搅拌摩擦焊接技术是21世纪最引人注目的焊接技术，而搅拌头是搅拌摩擦焊技术的关键，本文以DWPI和CNABS专利数据库的检索结果为分析样本，从专利文献的视角对国内外搅拌摩擦焊接用搅拌头专利申请及技术发展进行了全面的统计分析，能够为搅拌摩擦焊搅拌头的研究和应用提供重要技术和专利信息。

1.国内外搅拌头专利申请总量

图1示出了1991-2014年国外搅拌头申请量变化情况， 2014年公开数据尚不齐全，统计值会低于实际值。可以看出，国外搅拌头的发展大致体现出萌芽期（1991-1996年）、初步发展期（1997-2004年）、快速发展期（2005年至今）三个时期，目前全球范围内该领域的发展热度持续。

国内搅拌头的专利年申请量如图2所示，可以看到国内的研究起步较晚， 2008年以前申请数量始终较低，没有明显的技术发展，2009年以后国内申请量才大幅增长， 2014年数据尚不齐全，但已达到较高的数量，说明国内的研究热度仍在持续，未来几年有望缩小与国外的差距。

2.国内外重要申请人分析

按照专利申请总量进行排名，国外重要申请人排名依次为日立、马自达、波音、欧洲航空防务及航天公司、轻金属株式会社，主要集中在日本和美国，重要申请人的分布结果与申请总量统计结果一致。国内重要申请人依次为哈尔滨工业大学、轻金属株式会社、江苏科技大学、日立、重庆大学，国内重要申请人均为高校，说明国内搅拌头技术多在科研阶段，离工业应用尚有距离。

3.国内专利申请技术功效统计分析

对国内专利申请的技术功效进行统计分析，所得结果如图3所示，其中气泡的大小代表专利申请数量。从图中可知：1）国外专利申请的两大研究热点为改善焊缝材料流动和方便灵活装配、方便更换搅拌针；2）国内对去除飞边、消除HOOK缺陷等的研究也较多，另外，对于热量控制的研究也一直在发展中，主要通过辅助加热装置实现对搅拌针的预热；3）双轴肩、双搅拌针技术是当前国际上的研究热点，国内也相继开展了一些研究，但是基本上均集中于2012年及以后，仍然落后于国际水平。

4.结语

搅拌头作为搅拌摩擦焊的“心脏”，对于搅拌摩擦焊接技术的发展起着至关重要的作用。相比国外技术发展水平，我国研究起步较晚，因此加强核心技术研究，重视专利保护，提高对搅拌头的研究和制造水平，是提高我国搅拌摩擦焊接技术的重要途径。

[1]何建军，刘明宇，杨宗辉.搅拌头——搅拌摩擦焊的心脏[J]电焊机，2004，34(1)∶24－26.59.

[2]郁炎，晏阳阳，高福洋.国内外搅拌摩擦焊用搅拌头的研究现状及发展趋势[J].材料开发与应用，2013，28(3)∶111-118.

图1 搅拌头国外专利申请总量

图2 搅拌头国内专利申请总量

图3 国内专利申请技术功效气泡分布图