[发明专利]一种搅拌摩擦焊接方法及搅拌摩擦焊接系统

摘要

本发明提供了一种搅拌摩擦焊接方法及搅拌摩擦焊接系统，涉及搅拌摩擦焊接技术领域。搅拌摩擦焊接方法，包括：搅拌头压力校准、焊前定位及路径规划、焊接扎入阶段、焊接保压阶段等，其通过对搅拌头实际所受压力进行校准，无需专用校准工具，使焊接过程中力学信息的测量更加精确，进而有效保证良好的焊缝成形。搅拌摩擦焊接系统，其采用能够测量搅拌头的压力、前进阻力和扭矩的多维力传感器，通过控制系统进行压力、前进阻力的校准，并通过控制系统进行恒定压力、恒定前进阻力或恒定扭矩的控制。结构紧凑、集成化程度高，能够使焊接过程中力学信息的测量更加精确。

主权项

1.一种搅拌摩擦焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：包括搅拌头压力校准、焊接扎入阶段和焊接保压阶段；其中，所述搅拌头压力校准是根据实测压力Pz进行校准以获得实际压力P，所述焊接扎入阶段执行以预设压力P0进行的恒定压力控制；优选地，搅拌头压力校准包括：采用力学传感器检测搅拌头的压力值Pz，搅拌头实际所受压力值P＝Pz‑G×sinθ；其中，G表示所述力学传感器与被焊工件之间的装置自身重力；θ为搅拌头轴线与水平面的夹角，被焊工件位于搅拌头上方时0＜θ＜π，被焊工件位于搅拌头下方时π＜θ＜2π，垂直立焊时θ＝0或π；优选地，所述焊接扎入阶段包括：将搅拌头扎入被焊工件的焊接起始点，设定焊接压力目标值P0；当搅拌头所受实际压力P＜P0时继续向被焊工件扎入，直至P＝P0停止扎入；优选地，所述焊接保压阶段是保持搅拌头位置和转速不变；更优选地，在所述焊接保压阶段中，保持时间为0‑30s，更优选为2‑10s；优选地，在所述焊接扎入阶段之间进行焊前定位及路径规划，包括：在搅拌头达到焊接起始位置之前进行路径规划；更优选地，焊前定位及路径规划过程中所采用的路径规划方法为离线编程或试教法。