[发明专利]一种搅拌摩擦焊夹具及温度场反馈控制方法

说明书

本发明公开了一种搅拌摩擦焊夹具，底座；多个滑槽，其开设在所述底座上；多个滑块，其匹配设置在所述滑槽上，并能够沿着所述滑槽滑动，所述滑块具有外螺纹；多个套筒，其具有内螺纹，并匹配设置在所述外螺纹处；其中，所述套筒的下表面与所述底座的上表面相接触或位于所述底座的上表面上方；多个固定块，其设置在所述套筒顶部，并与所述滑块可转动连接；多个固定孔单元，其开设在所述固定块上，用于固定焊接单元。本装置带有滑动轨道式装置，对于搅拌摩擦点焊这类母材较小的焊接单元，可以自由移动滑块，可以在焊接单元的角度不便处进行固定。本发明还提供一种搅拌摩擦焊夹具的温度场反馈控制方法。

技术领域

本发明涉及一种搅拌摩擦焊夹具及温度场反馈控制方法，属于焊接领域。

背景技术

搅拌摩擦焊接作为一种固相连接工艺，这种连接工艺大量应用于铝合金、镁合金等金属的连接。利用高速旋转的焊具与工件摩擦产生的热量使被焊材料局部熔化，当焊具沿着焊接界面向前移动时，被塑性化的材料在焊具的转动摩擦力作用下由焊具的前部流向后部，并在焊具的挤压下形成致密的固相焊缝。

与常规摩擦焊相比，搅拌摩擦焊不受轴类零件的限制，可进行板材的对接、搭接、角接及位置焊接。与传统的熔化焊方法相比，搅拌摩擦焊接头不会产生与融化有关的如裂纹、气孔及合金元素的烧损等焊接缺陷；焊接过程中不需要填充材料和保护气体，焊接前无需进行复杂的预处理，焊接后参与应力和变形小；焊接时无弧光辐射、烟尘和飞溅，噪音低；能力小号仅为传统方法的20％左右。因而，搅拌摩擦焊是一种经济、高效、高质量的“绿色焊接工艺”。

但在搅拌摩擦焊的焊接过程中，由于搅拌摩擦焊的热输入量较大，会使搅拌摩擦焊的被焊接件产生较大的热变形乃至振动。在很多研究中，研究者们需要得出搅拌摩擦焊单元表面温度场，从而计算出搅拌摩擦焊具体的热输入量进行研究，进而反馈调节搅拌摩擦焊机床焊接工艺参数。

发明内容

本发明设计开发了一种搅拌摩擦焊夹具，通过滑块在底座上滑动调节位置，并通过套筒与固定块配合，调节固定位置，实现对待焊接单元的固定。

本发明还设计开发了一种搅拌摩擦焊夹具的温度场反馈控制方法，基于BP神经网络通过获取焊接单元的温度场信息对焊接参数进行控制，提高焊接质量。

本发明提供的技术方案为：

一种搅拌摩擦焊夹具，包括：

底座；

多个滑槽，其开设在所述底座上；

多个滑块，其匹配设置在所述滑槽上，并能够沿着所述滑槽滑动，所述滑块具有外螺纹；

多个套筒，其具有内螺纹，并匹配设置在所述外螺纹处；

其中，所述套筒的下表面与所述底座的上表面相接触或位于所述底座的上表面上方；

多个固定块，其设置在所述套筒顶部，并与所述滑块可转动连接；

多个固定孔单元，其开设在所述固定块上，用于固定焊接单元。

优选的是，还包括：

多个侧面固定块，其固定设置在所述底座上，位于所述滑槽的两端，所述侧面固定块上开设有第一螺纹孔。

优选的是，所述套筒上还开设有第二螺纹孔，其于第一螺纹孔匹配设置，用于固定所述套筒。

优选的是，所述固定孔单元包括至少两个不同直径的固定孔。

优选的是，所述滑槽为T形槽，所述滑块为T形滑块。

优选的是，所述多个滑槽之间相互平行并且等间距设置。

优选的是，所述套筒为方形套筒。