[发明专利]电磁搅拌摩擦点焊装置及其方法

权利要求书

1.一种电磁搅拌摩擦点焊装置，其特征在于，所述电磁搅拌摩擦点焊装置包括：

焊接垫块，所述焊接垫块用于承载所述待焊接板材；

搅拌头，所述搅拌头用于焊接所述待焊接板材，并进一步包括设置在所述搅拌头里层的搅拌针、设置在所述搅拌头外层的夹紧套，以及设置在所述搅拌针与所述夹紧套之间的搅拌套，所述搅拌针、搅拌套，以及所述夹紧套共中心轴线设置；

第一励磁线圈和第二励磁线圈，所述第一励磁线圈和所述第二励磁线圈分别设置在所述夹紧套和所述焊接垫块上，并以所述焊接垫块为中心呈对称分布；

电力变换装置，所述电力变换装置的输出端与所述第一励磁线圈的第一驱动输入端和第一接地端电连接，所述电力变换装置的输出端与所述第二励磁线圈的第二驱动输入端和第二接地端电连接，所述第一励磁线圈与所述第二励磁线圈并联布置；以及，

位移传感器，所述位移传感器的一端与所述搅拌套电连接，所述位移传感器的另一端与所述电力变换装置电连接。

2.如权利要求1所述的电磁搅拌摩擦点焊装置及其方法，其特征在于，所述第一励磁线圈和所述第二励磁线圈均为具有铁芯的螺线管励磁线圈。

3.一种如权利要求1所述的电磁搅拌摩擦点焊装置的焊接方法，其特征在于，所述方法包括：

执行步骤S1：开始焊接阶段，提供所述待焊接板材，并承载在所述焊接垫块上，所述搅拌头之夹紧套压紧所述待焊接板材，所述搅拌头之搅拌针和搅拌套与所述待焊接板材接触，所述位移传感器感测所述搅拌头运动至所述待焊接板材之上表面，并将所述信号反馈至所述电力变换装置；

执行步骤S2：压入阶段，所述搅拌套向所述待焊接板材方向旋转运动，并压入所述待焊接板材内部，所述搅拌针向异于所述待焊接板材的方向旋转运动，使所述待焊接板材之材料达到塑性状态，所述电力变换装置生成励磁电流并进行功率放大，为所述第一励磁线圈和所述第二励磁线圈提供大小相同并且同步的励磁电流信号；

执行步骤S3：回填阶段，当所述搅拌头之搅拌针和所述搅拌套运动至预定深度时，所述位移传感器将所述搅拌头之位移信息反馈至所述电力变化装置，所述搅拌针向所述待焊接板材的方向旋转运动，所述搅拌套向异于所述待焊接板材的方向旋转运动，所述电力变换装置向所述第一励磁线圈和所述第二励磁线圈输入的励磁电流，所述呈塑性状态之材料进一步融合、搅拌；

执行步骤S4：焊接结束阶段，当所述搅拌套和所述搅拌针运动至同一水平面后，所述搅拌头之搅拌套和搅拌针停止旋转，所述搅拌头在所述待焊接板材保持锻压，并在所述锻压过程之后，所述搅拌头从所述待焊接板材上移走，所述电力变换装置切断励磁电流，完成焊接作业。

4.如权利要求3所述的电磁搅拌摩擦点焊装置的焊接方法，其特征在于，在所述压入阶段，所述电力变换装置向所述第一励磁线圈和所述第二励磁线圈输入的励磁电流为500～2000mA。

5.如权利要求4所述的电磁搅拌摩擦点焊装置的焊接方法，其特征在于，在所述压入阶段，所述电力变换装置向所述第一励磁线圈和所述第二励磁线圈输入的励磁电流为500～1000mA。

6.如权利要求4或权利要求5所述的电磁搅拌摩擦点焊装置的焊接方法，其特征在于，在所述回填阶段，所述电力变换装置向所述第一励磁线圈和所述第二励磁线圈输入的励磁电流为500～2000mA。

7.如权利要求6所述的电磁搅拌摩擦点焊装置的焊接方法，其特征在于，所述搅拌套在所述待焊接板材上的锻压时间为0.2～1秒。

8.如权利要求6所述的电磁搅拌摩擦点焊装置的焊接方法，其特征在于，在所述锻压过程之后，所述搅拌头从所述待焊接板材上移走，所述电力变换装置切断励磁电流。