[發(fā)明專利]攪拌摩擦焊的控制方法及設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611201000.3
• 申請日: 2016-12-22
• 公開（公告）號: CN106735848B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 侯振國;鈕旭晶;魯二敬;張艷輝;陳曉霞;牛鑫成;王天
• 申請（專利權(quán)）人: 中車唐山機(jī)車車輛有限公司
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 劉丹;黃健

本實(shí)施例提供一種攪拌摩擦焊的控制方法及設(shè)備，涉及焊接技術(shù)。控制方法包括：將待焊工件裝配到位之后，在恒定的壓入量下，控制攪拌頭對待焊工件進(jìn)行焊接；在滿足預(yù)設(shè)規(guī)則之后，在恒定的壓力下，控制攪拌頭對待焊工件的剩余部分進(jìn)行焊接。控制設(shè)備包括第一控制單元以及第二控制單元，用于執(zhí)行上述控制方法中相應(yīng)的步驟。通過在恒定的壓入量下，控制攪拌頭對待焊工件進(jìn)行焊接，在滿足預(yù)設(shè)條件之后，控制攪拌頭對待焊工件的剩余部分進(jìn)行焊接，能夠有效克服恒定壓力值過大造成壓入量過大導(dǎo)致的背部焊洇、吊鉤尺寸過大、飛邊等焊接缺陷，以及恒定壓力值過小造成壓入量過小導(dǎo)致的焊縫有效熔深不夠的問題，更好地提高了焊縫質(zhì)量，進(jìn)而提高了焊接效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及焊接技術(shù)，尤其涉及一種攪拌摩擦焊的控制方法及設(shè)備。

背景技術(shù)

攪拌摩擦焊的焊接成型原理是通過攪拌針對待焊工件的焊接區(qū)域進(jìn)行攪拌，通過軸肩在一定的壓力下將塑性金屬壓實(shí)，最終形成致密的焊縫；由于攪拌摩擦焊具有焊接速度快、焊縫質(zhì)量穩(wěn)定性好、工件的殘余應(yīng)力和變形量小、無污染、耗材用量少，以及對環(huán)境溫濕度依賴小等優(yōu)點(diǎn)，因此，廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域，同時在軌道交通裝備制造業(yè)中的應(yīng)用也越來越多。

目前，攪拌摩擦焊中常見的控制方法是恒壓力控制方法，在焊接前預(yù)先設(shè)定壓力值，在焊接過程中，實(shí)時檢測實(shí)際壓力值，當(dāng)實(shí)際壓力值偏離設(shè)定壓力值時，通過調(diào)整攪拌頭的壓入量保證在焊接過程中的壓力恒定。對于相同結(jié)構(gòu)的焊接接頭形式和攪拌頭，如果攪拌頭壓入量過大，容易造成背部焊洇、吊鉤尺寸過大、飛邊等焊接缺陷；如果攪拌頭壓入量過小，則容易導(dǎo)致焊縫有效熔深不夠，因此只有當(dāng)壓入量保持恒定時，才能夠焊接出合格的焊縫。然而，由于母材結(jié)構(gòu)以及裝配狀態(tài)的差異性，為了保證壓力的恒定，壓入量勢必發(fā)生改變，這就導(dǎo)致了焊接質(zhì)量的較差。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，本發(fā)明提供一種攪拌摩擦焊的控制方法及設(shè)備，能夠提高焊縫質(zhì)量。

本發(fā)明的第一個方面是提供一種攪拌摩擦焊的控制方法，包括：

將待焊工件裝配到位之后，在恒定的壓入量下，控制所述攪拌頭對所述待焊工件進(jìn)行焊接；

在滿足預(yù)設(shè)規(guī)則之后，在恒定的壓力下，控制所述攪拌頭對所述待焊工件的剩余部分進(jìn)行焊接。

進(jìn)一步地，在恒定的壓入量下，控制所述攪拌頭對所述待焊工件進(jìn)行焊接的同時，檢測攪拌頭中軸肩的壓力；

所述在滿足預(yù)設(shè)規(guī)則之后，在恒定的壓力下，控制所述攪拌頭對所述待焊工件的剩余部分進(jìn)行焊接，包括：

對檢測的所述壓力進(jìn)行分析，以判斷所述壓力是否處于穩(wěn)定狀態(tài)；

在確定所述壓力處于穩(wěn)定狀態(tài)之后，根據(jù)所述穩(wěn)定狀態(tài)下的壓力，控制所述攪拌頭對所述待焊工件的剩余部分進(jìn)行焊接。

進(jìn)一步地，所述對檢測的所述壓力進(jìn)行分析，以判斷所述壓力是否處于穩(wěn)定狀態(tài)包括：

將當(dāng)前壓力與所述當(dāng)前壓力之前的預(yù)設(shè)個數(shù)的歷史壓力進(jìn)行對比；若所述當(dāng)前壓力與各所述歷史壓力之間的差值小于第一預(yù)設(shè)差值，則確定所述壓力處于穩(wěn)定狀態(tài)；

或者，將當(dāng)前壓力與預(yù)設(shè)壓力范圍進(jìn)行對比，若在預(yù)設(shè)距離或者預(yù)設(shè)時間段內(nèi)，所述當(dāng)前壓力處于所述預(yù)設(shè)壓力范圍內(nèi)，則確定所述壓力處于穩(wěn)定狀態(tài)。

進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述穩(wěn)定狀態(tài)下的壓力對所述待焊工件的剩余部分進(jìn)行焊接，包括：

在恒定的所述當(dāng)前壓力下對所述待焊工件的剩余部分進(jìn)行焊接；

或者，

確定所述當(dāng)前壓力與歷史壓力之間的第一平均值，在恒定的所述第一平均值下對所述待焊工件的剩余部分進(jìn)行焊接。

進(jìn)一步地，所述對檢測的所述壓力進(jìn)行分析，以判斷所述壓力是否處于穩(wěn)定狀態(tài)包括：