[發(fā)明專利]一種鋁合金厚板攪拌摩擦焊接工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210909509.2
• 申請日: 2022-07-29
• 公開（公告）號(hào): CN115401309A
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘如健;趙運(yùn)強(qiáng);劉喆;曾海
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東銘利達(dá)科技有限公司
• 主分類號(hào): B23K20/12
• 分類號(hào): B23K20/12;B23K20/24;B23K37/00;B23P23/04;B23K103/10
• 代理公司: 東莞市神州眾達(dá)專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 44251
• 代理人: 戴建紅

1.一種鋁合金厚板攪拌摩擦焊接工藝，包括以下步驟：步驟一，設(shè)備調(diào)試；步驟二，板材清潔；步驟三，板材固定；步驟四，板材預(yù)熱；步驟五，板材焊接；步驟六，質(zhì)量檢測；其特征在于：

其中在上述步驟一中，首先根據(jù)樣板的厚度選擇對應(yīng)的工藝參數(shù)模板，對樣板進(jìn)行焊接加工，參數(shù)調(diào)節(jié)系統(tǒng)自動(dòng)為工藝參數(shù)添加補(bǔ)償值，經(jīng)過多次調(diào)試，參數(shù)調(diào)節(jié)系統(tǒng)不斷對工藝參數(shù)模板進(jìn)行優(yōu)化，直至焊接頭在不同動(dòng)作下的工作溫度均趨于最優(yōu)值，則此時(shí)的工藝參數(shù)模板為最優(yōu)工藝參數(shù)模板；

其中在上述步驟二中，使用清洗劑和脫膜劑清洗待加工板材，去除油污和氧化膜，熱風(fēng)吹干后，使用渦流測厚儀檢測氧化膜是否完全去除；

其中在上述步驟三中，使用夾具將預(yù)處理后的板材固定在墊板上，調(diào)節(jié)夾具，使板材焊接部位對接；

其中在上述步驟四中，對板材進(jìn)行預(yù)熱處理，預(yù)熱時(shí)間為50-70s，預(yù)熱后溫度為220-270℃；

其中在上述步驟五中，啟動(dòng)設(shè)備，根據(jù)待加工板材的厚度選擇對應(yīng)的最優(yōu)工藝參數(shù)模板，運(yùn)行加工程序，焊接頭定位至板材待焊接的縫隙處，并按照設(shè)定工藝參數(shù)旋轉(zhuǎn)進(jìn)入，旋轉(zhuǎn)停留一段時(shí)間后，沿焊接方向進(jìn)行移動(dòng)焊接，待完成焊接后，焊接頭旋轉(zhuǎn)移出，得到成品；

其中在上述步驟六中，利用超聲波檢測儀對步驟五中焊接好的成品進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金厚板攪拌摩擦焊接工藝，其特征在于：所述步驟一中，參數(shù)調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、溫度監(jiān)測模塊、參數(shù)補(bǔ)償模塊和控制器，且數(shù)據(jù)處理模塊分別與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、溫度監(jiān)測模塊、參數(shù)補(bǔ)償模塊和控制器建立數(shù)據(jù)連接，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中設(shè)置有工藝參數(shù)模板數(shù)據(jù)庫。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鋁合金厚板攪拌摩擦焊接工藝，其特征在于：所述參數(shù)調(diào)節(jié)系統(tǒng)具體工作方法為：由數(shù)據(jù)處理模塊讀取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中的工藝參數(shù)模板，并據(jù)此發(fā)出指令給控制器，控制器根據(jù)指令控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，焊接頭按程序動(dòng)作，溫度監(jiān)測模塊采集焊接頭各動(dòng)作下的溫度數(shù)據(jù)，并傳輸給數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊分析焊接頭在各項(xiàng)動(dòng)作中的實(shí)際溫度與最優(yōu)溫度的差值，并傳輸給參數(shù)補(bǔ)償模塊，參數(shù)補(bǔ)償模塊據(jù)此為各項(xiàng)動(dòng)作中的工藝參數(shù)添加補(bǔ)償值，獲得優(yōu)化后的工藝參數(shù)，并傳輸給數(shù)據(jù)處理模塊，由數(shù)據(jù)處理模塊更新數(shù)據(jù)庫，其中，當(dāng)實(shí)際溫度與最優(yōu)溫度的差值符合要求時(shí)，則判定當(dāng)前工藝參數(shù)模板為最優(yōu)工藝參數(shù)模板，否則繼續(xù)對工藝參數(shù)模板進(jìn)行優(yōu)化。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金厚板攪拌摩擦焊接工藝，其特征在于：所述步驟一中，第一次調(diào)試采用的是無補(bǔ)償值的工藝參數(shù)模板，余下幾次調(diào)試采用的是基于上一次參數(shù)優(yōu)化后所得到的工藝參數(shù)模板，優(yōu)化次數(shù)為3-6次。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金厚板攪拌摩擦焊接工藝，其特征在于：所述步驟一中，工藝參數(shù)模板包括以下參數(shù)：旋轉(zhuǎn)速度、插入深度、插入速度、插入停留時(shí)間、焊接速度、焊接壓力、回抽停留時(shí)間和回抽速度，焊接頭的動(dòng)作包括插入、停留、移動(dòng)及拔出。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種鋁合金厚板攪拌摩擦焊接工藝，其特征在于：所述焊接頭包括焊接頭本體(1)，焊接頭本體(1)上固定連接有第一限位圈(10)，第一限位圈(10)的上表面開設(shè)有凹槽(11)，第一限位圈(10)上套接有套筒(2)，套筒(2)的外壁上固定連接有刀片(20)，套筒(2)的內(nèi)壁上固定連接有第二限位圈(21)，第二限位圈(21)的下表面固定連接有凸塊(22)，且凸塊(22)插接于凹槽(11)的內(nèi)部。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種鋁合金厚板攪拌摩擦焊接工藝，其特征在于：所述第二限位圈(21)的上表面安裝有螺絲(23)，且第二限位圈(21)通過螺絲(23)固定連接于第一限位圈(10)上。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金厚板攪拌摩擦焊接工藝，其特征在于：所述步驟六中，采用橫波法檢測焊縫缺陷，若聲波在傳播途中遇到缺陷，部分聲波將反射回來，在熒光屏上顯示缺陷回波。