[发明专利]搅拌摩擦焊的控制方法及设备

说明书

本实施例提供一种搅拌摩擦焊的控制方法及设备，涉及焊接技术。控制方法包括：将待焊工件装配到位之后，在恒定的压入量下，控制搅拌头对待焊工件进行焊接；在满足预设规则之后，在恒定的压力下，控制搅拌头对待焊工件的剩余部分进行焊接。控制设备包括第一控制单元以及第二控制单元，用于执行上述控制方法中相应的步骤。通过在恒定的压入量下，控制搅拌头对待焊工件进行焊接，在满足预设条件之后，控制搅拌头对待焊工件的剩余部分进行焊接，能够有效克服恒定压力值过大造成压入量过大导致的背部焊洇、吊钩尺寸过大、飞边等焊接缺陷，以及恒定压力值过小造成压入量过小导致的焊缝有效熔深不够的问题，更好地提高了焊缝质量，进而提高了焊接效率。

技术领域

本发明涉及焊接技术，尤其涉及一种搅拌摩擦焊的控制方法及设备。

背景技术

搅拌摩擦焊的焊接成型原理是通过搅拌针对待焊工件的焊接区域进行搅拌，通过轴肩在一定的压力下将塑性金属压实，最终形成致密的焊缝；由于搅拌摩擦焊具有焊接速度快、焊缝质量稳定性好、工件的残余应力和变形量小、无污染、耗材用量少，以及对环境温湿度依赖小等优点，因此，广泛应用于航空航天领域，同时在轨道交通装备制造业中的应用也越来越多。

目前，搅拌摩擦焊中常见的控制方法是恒压力控制方法，在焊接前预先设定压力值，在焊接过程中，实时检测实际压力值，当实际压力值偏离设定压力值时，通过调整搅拌头的压入量保证在焊接过程中的压力恒定。对于相同结构的焊接接头形式和搅拌头，如果搅拌头压入量过大，容易造成背部焊洇、吊钩尺寸过大、飞边等焊接缺陷；如果搅拌头压入量过小，则容易导致焊缝有效熔深不够，因此只有当压入量保持恒定时，才能够焊接出合格的焊缝。然而，由于母材结构以及装配状态的差异性，为了保证压力的恒定，压入量势必发生改变，这就导致了焊接质量的较差。

发明内容

针对现有技术中的上述缺陷，本发明提供一种搅拌摩擦焊的控制方法及设备，能够提高焊缝质量。

本发明的第一个方面是提供一种搅拌摩擦焊的控制方法，包括：

将待焊工件装配到位之后，在恒定的压入量下，控制所述搅拌头对所述待焊工件进行焊接；

在满足预设规则之后，在恒定的压力下，控制所述搅拌头对所述待焊工件的剩余部分进行焊接。

进一步地，在恒定的压入量下，控制所述搅拌头对所述待焊工件进行焊接的同时，检测搅拌头中轴肩的压力；

所述在满足预设规则之后，在恒定的压力下，控制所述搅拌头对所述待焊工件的剩余部分进行焊接，包括：

对检测的所述压力进行分析，以判断所述压力是否处于稳定状态；

在确定所述压力处于稳定状态之后，根据所述稳定状态下的压力，控制所述搅拌头对所述待焊工件的剩余部分进行焊接。

进一步地，所述对检测的所述压力进行分析，以判断所述压力是否处于稳定状态包括：

将当前压力与所述当前压力之前的预设个数的历史压力进行对比；若所述当前压力与各所述历史压力之间的差值小于第一预设差值，则确定所述压力处于稳定状态；

或者，将当前压力与预设压力范围进行对比，若在预设距离或者预设时间段内，所述当前压力处于所述预设压力范围内，则确定所述压力处于稳定状态。

进一步地，所述根据所述稳定状态下的压力对所述待焊工件的剩余部分进行焊接，包括：

在恒定的所述当前压力下对所述待焊工件的剩余部分进行焊接；

或者，

确定所述当前压力与历史压力之间的第一平均值，在恒定的所述第一平均值下对所述待焊工件的剩余部分进行焊接。

进一步地，所述对检测的所述压力进行分析，以判断所述压力是否处于稳定状态包括：