一种变厚度铝合金搅拌摩擦焊焊接方法与流程

文档序号:12769860阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种变厚度铝合金薄板搅拌摩擦焊焊接方法,其特征在于,所述变厚度铝合金薄板搅拌摩擦焊焊接方法采用激光跟踪仪(2)实时测量变厚度铝合金薄板(1)的厚度,将测量数据反馈给搅拌摩擦焊设备的数控系统,数控系统对测量数据进行实时处理分析,数控系统依据反馈的测量数据实时驱动焊接轴,数控系统通过对搅拌工具搅拌针(3)扎入深度的控制,实现对焊接深度的控制,完成变厚度铝合金薄板(1)的搅拌摩擦焊焊接。

2.如权利要求1所述的变厚度铝合金薄板搅拌摩擦焊焊接方法,其特征在于,所述搅拌摩擦焊设备安装有X轴、Y轴、Z轴和W轴,所述搅拌工具为分体式结构,包括轴肩(4)和搅拌针(3),所述Z轴驱动轴肩(4)上下运动,所述W轴驱动搅拌针(3)上下运动。

3.如权利要求2所述的变厚度铝合金薄板搅拌摩擦焊焊接方法,其特征在于,所述轴肩(4)具有5°-10°的内凹面,焊接时所述搅拌针(3)长度在0mm-5mm区间内调整,调整精度为±0.001mm。

4.如权利要求2所述的变厚度铝合金薄板搅拌摩擦焊焊接方法,其特征在于,所述焊接方法具体为:

步骤一:在焊接开始前,设置搅拌工具主轴转速为n,激光跟踪仪(2)前置于搅拌工具的距离为S,焊接速度为v1,搅拌针(3)伸出轴肩(4)的长度为h;

步骤二:当激光跟踪仪(2)开始工作时,设置激光焦距和焊接起始点,经过S/v1时长后,启动搅拌工具;

步骤三:当搅拌工具运动到焊接起始点时,使焊接前进方向暂停,搅拌工具主轴开始旋转,设置Z轴向下运动,通过位移控制Z轴向下运动距离,设置焊接起始段;

步骤四:启动焊接程序,使搅拌工具在转速为n,焊接速度为v1条件下沿着X轴负方向运动,焊接过程中,激光跟踪仪(2)实时测量变厚度铝合金薄板(1)的厚度,将测量数据反馈给数控系统,数控系统驱动Z轴和W轴;

步骤五:当激光跟踪仪(2)运动到终点时,激光跟踪仪(2)停止工作,搅拌工具沿着焊接方向运行S/v1时长后结束焊接,设置Z轴向上运动,搅拌工具在Z轴驱动下,沿着Z轴正方向向上提升5mm后搅拌工具主轴停机,变厚度铝合金薄板(1)的搅拌摩擦焊焊接结束。

5.如权利要求4所述的变厚度铝合金薄板搅拌摩擦焊焊接方法,其特征在于,所述步骤三中,当搅拌针(3)扎入变厚度铝合金薄板(1)的深度为h+0.1mm至h+0.2mm时,Z轴停止向下运动,等待变厚度铝合金薄板(1)材料达到塑性流动温度。

6.如权利要求4所述的变厚度铝合金薄板搅拌摩擦焊焊接方法,其特征在于,所述步骤四中,在焊接过程中:

当激光跟踪仪(2)测量的变厚度铝合金薄板(1)的厚度小于标准厚度时,搅拌工具运动S/v1时长后,W轴向上回抽,Z轴向下压入,直至搅拌工具轴肩(4)低于变厚度铝合金薄板(1)表面0.1mm-0.2mm时停止;

当激光跟踪仪(2)测量的变厚度铝合金薄板(1)的厚度大于标准厚度时,搅拌工具运动S/v1时长后,W轴向下插入,Z轴向上抬起,直至搅拌工具轴肩(4)低于变厚度铝合金薄板(1)表面0.1mm-0.2mm时停止。

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