[发明专利]双轴肩搅拌摩擦焊控制方法及控制系统

说明书

本发明提供一种双轴肩搅拌摩擦焊控制方法及控制系统。双轴肩搅拌摩擦焊控制方法包括：将待焊接工件装卡到工装上；使上轴肩具有预设压入量，并控制双轴肩搅拌头对待焊接工件进行第一焊接阶段的焊接，双轴肩搅拌头位于第一焊接阶段时，上轴肩和下轴肩之间保持预设的距离；使下轴肩具有预设压力，且上轴肩具有预设压入量下，并控制双轴肩搅拌头对待焊接工件的剩余部分进行第二焊接阶段的焊接。本实施例提供的搅拌摩擦焊的控制方法能够有效避免恒定压力值过大造成的背部焊洇、吊钩尺寸过大、飞边的焊接缺陷，以及恒定压力值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，尤其涉及一种双轴肩搅拌摩擦焊控制方法及控制系统。

背景技术

搅拌摩擦焊具有焊接速度快、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，目前广泛应用于航空航天领域，同时也越来越多地应用于轨道交通装备制造业中。搅拌摩擦焊分为单轴肩搅拌摩擦焊和双轴肩搅拌摩擦焊。

双轴肩搅拌摩擦焊技术是利用双轴肩搅拌头的上下两个轴肩分别作用于工件上下表面，与嵌入工件内部的搅拌针共同完成焊接过程。双轴肩搅拌摩擦焊无需焊缝背部支撑，不会产生未焊透或根部缺陷等问题。采用双轴肩搅拌摩擦焊技术，可以简化生产工艺流程，降低成本。在双轴肩搅拌摩擦焊在焊接过程中，目前一般采用双轴肩搅拌头自适应控制进行焊接。双轴肩搅拌头自适应控制焊接是通过上下轴肩夹持作用夹紧工件，通过上下轴肩受力情况实时调整上下轴肩的切入量，保证上下轴肩的顶锻力反向相等，焊接区域在垂直焊缝方向所受合力为零，基本可以保证双轴肩搅拌头上下轴肩的切入量一致。

但是，采用双轴肩搅拌摩擦焊时，由于不同批次的工件化学成分及尺寸存在一定的差异，且每次的装配状态不一定相同，这种情况下，在保证上下轴肩切入量一致时，焊缝金属在不同部位所受的压力值不一致，过低的压力值会导致焊缝金属存在“压不实”的问题，容易导致焊接接头的强度降低，进而造成焊缝质量不合格。

发明内容

本发明提供一种双轴肩搅拌摩擦焊控制方法及控制系统，能够提高焊接质量。

本发明提供一种双轴肩搅拌摩擦焊控制方法，采用双轴肩搅拌头，其中，双轴肩搅拌头包括上轴肩、下轴肩和搅拌针，上轴肩和下轴肩通过搅拌针同轴连接，双轴肩搅拌摩擦焊控制方法包括：

将待焊接工件装卡到工装上；

使上轴肩具有预设压入量，并控制双轴肩搅拌头对待焊接工件进行第一焊接阶段的焊接，双轴肩搅拌头位于第一焊接阶段时，上轴肩和下轴肩之间保持预设的距离；

使下轴肩具有预设压力，且上轴肩具有预设压入量下，并控制双轴肩搅拌头对待焊接工件的剩余部分进行第二焊接阶段的焊接。

作为一种可选的方式，本发明提供的双轴肩搅拌摩擦焊控制方法，

上轴肩具有预设压入量，并控制双轴肩搅拌头对待焊接工件进行第一焊接阶段的焊接之前，还包括：

检测上轴肩的压入量，并根据预设压入量调整上轴肩的压入量。

作为一种可选的方式，本发明提供的双轴肩搅拌摩擦焊控制方法，

控制双轴肩搅拌头对待焊接工件进行第一焊接阶段的焊接之后，控制双轴肩搅拌头对待焊接工件的剩余部分进行第二焊接阶段的焊接之前，还包括：

判断第一焊接阶段的焊接时间是否大于或等于预设时间；

若焊接时间大于或等于预设时间，则执行第二焊接阶段的焊接。

作为一种可选的方式，本发明提供的双轴肩搅拌摩擦焊控制方法，

控制双轴肩搅拌头对待焊接工件进行第一焊接阶段的焊接之后，控制双轴肩搅拌头对待焊接工件的剩余部分进行第二焊接阶段的焊接之前，还包括：