[發(fā)明專利]雙軸肩攪拌摩擦焊控制方法及控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810367942.1
• 申請(qǐng)日: 2018-04-23
• 公開（公告）號(hào): CN110385519B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉春寧;郁志凱;魯二敬;侯振國;鈕旭晶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中車唐山機(jī)車車輛有限公司
• 主分類號(hào): B23K20/12
• 分類號(hào): B23K20/12
• 代理公司: 北京同立鈞成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 劉丹;黃健

本發(fā)明提供一種雙軸肩攪拌摩擦焊控制方法及控制系統(tǒng)。雙軸肩攪拌摩擦焊控制方法包括：將待焊接工件裝卡到工裝上；使上軸肩具有預(yù)設(shè)壓入量，并控制雙軸肩攪拌頭對(duì)待焊接工件進(jìn)行第一焊接階段的焊接，雙軸肩攪拌頭位于第一焊接階段時(shí)，上軸肩和下軸肩之間保持預(yù)設(shè)的距離；使下軸肩具有預(yù)設(shè)壓力，且上軸肩具有預(yù)設(shè)壓入量下，并控制雙軸肩攪拌頭對(duì)待焊接工件的剩余部分進(jìn)行第二焊接階段的焊接。本實(shí)施例提供的攪拌摩擦焊的控制方法能夠有效避免恒定壓力值過大造成的背部焊洇、吊鉤尺寸過大、飛邊的焊接缺陷，以及恒定壓力值過小導(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)，尤其涉及一種雙軸肩攪拌摩擦焊控制方法及控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

攪拌摩擦焊具有焊接速度快、工件的殘余應(yīng)力和變形量小、無污染、耗材用量少，以及對(duì)環(huán)境溫濕度依賴小等優(yōu)點(diǎn)，目前廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域，同時(shí)也越來越多地應(yīng)用于軌道交通裝備制造業(yè)中。攪拌摩擦焊分為單軸肩攪拌摩擦焊和雙軸肩攪拌摩擦焊。

雙軸肩攪拌摩擦焊技術(shù)是利用雙軸肩攪拌頭的上下兩個(gè)軸肩分別作用于工件上下表面，與嵌入工件內(nèi)部的攪拌針共同完成焊接過程。雙軸肩攪拌摩擦焊無需焊縫背部支撐，不會(huì)產(chǎn)生未焊透或根部缺陷等問題。采用雙軸肩攪拌摩擦焊技術(shù)，可以簡化生產(chǎn)工藝流程，降低成本。在雙軸肩攪拌摩擦焊在焊接過程中，目前一般采用雙軸肩攪拌頭自適應(yīng)控制進(jìn)行焊接。雙軸肩攪拌頭自適應(yīng)控制焊接是通過上下軸肩夾持作用夾緊工件，通過上下軸肩受力情況實(shí)時(shí)調(diào)整上下軸肩的切入量，保證上下軸肩的頂鍛力反向相等，焊接區(qū)域在垂直焊縫方向所受合力為零，基本可以保證雙軸肩攪拌頭上下軸肩的切入量一致。

但是，采用雙軸肩攪拌摩擦焊時(shí)，由于不同批次的工件化學(xué)成分及尺寸存在一定的差異，且每次的裝配狀態(tài)不一定相同，這種情況下，在保證上下軸肩切入量一致時(shí)，焊縫金屬在不同部位所受的壓力值不一致，過低的壓力值會(huì)導(dǎo)致焊縫金屬存在“壓不實(shí)”的問題，容易導(dǎo)致焊接接頭的強(qiáng)度降低，進(jìn)而造成焊縫質(zhì)量不合格。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種雙軸肩攪拌摩擦焊控制方法及控制系統(tǒng)，能夠提高焊接質(zhì)量。

本發(fā)明提供一種雙軸肩攪拌摩擦焊控制方法，采用雙軸肩攪拌頭，其中，雙軸肩攪拌頭包括上軸肩、下軸肩和攪拌針，上軸肩和下軸肩通過攪拌針同軸連接，雙軸肩攪拌摩擦焊控制方法包括：

將待焊接工件裝卡到工裝上；

使上軸肩具有預(yù)設(shè)壓入量，并控制雙軸肩攪拌頭對(duì)待焊接工件進(jìn)行第一焊接階段的焊接，雙軸肩攪拌頭位于第一焊接階段時(shí)，上軸肩和下軸肩之間保持預(yù)設(shè)的距離；

使下軸肩具有預(yù)設(shè)壓力，且上軸肩具有預(yù)設(shè)壓入量下，并控制雙軸肩攪拌頭對(duì)待焊接工件的剩余部分進(jìn)行第二焊接階段的焊接。

作為一種可選的方式，本發(fā)明提供的雙軸肩攪拌摩擦焊控制方法，

上軸肩具有預(yù)設(shè)壓入量，并控制雙軸肩攪拌頭對(duì)待焊接工件進(jìn)行第一焊接階段的焊接之前，還包括：

檢測上軸肩的壓入量，并根據(jù)預(yù)設(shè)壓入量調(diào)整上軸肩的壓入量。

作為一種可選的方式，本發(fā)明提供的雙軸肩攪拌摩擦焊控制方法，

控制雙軸肩攪拌頭對(duì)待焊接工件進(jìn)行第一焊接階段的焊接之后，控制雙軸肩攪拌頭對(duì)待焊接工件的剩余部分進(jìn)行第二焊接階段的焊接之前，還包括：

判斷第一焊接階段的焊接時(shí)間是否大于或等于預(yù)設(shè)時(shí)間；

若焊接時(shí)間大于或等于預(yù)設(shè)時(shí)間，則執(zhí)行第二焊接階段的焊接。

作為一種可選的方式，本發(fā)明提供的雙軸肩攪拌摩擦焊控制方法，

控制雙軸肩攪拌頭對(duì)待焊接工件進(jìn)行第一焊接階段的焊接之后，控制雙軸肩攪拌頭對(duì)待焊接工件的剩余部分進(jìn)行第二焊接階段的焊接之前，還包括：