【技术实现步骤摘要】
一种超薄板的自动化搅拌摩擦焊接装置及方法
[0001]本专利技术涉及焊接
，具体涉及一种超薄板的自动化搅拌摩擦焊接装置及方法。
技术介绍
[0002]搅拌摩擦焊是一种英国焊接研究所(TWI)在1991年专利技术的固态焊接新技术，焊接时高速旋转的搅拌工具插入到被焊材料内部，搅拌工具与被焊材料的摩擦产热和轴向挤压的共同作用，使得被焊材料的对接面被打碎从而形成接头的一种固态连接，相对于传统的熔化焊方法，搅拌摩擦焊具有热输入小、焊后变形小、综合力学性能优异等特点，适合于低熔点材料，比如镁合金、铝合金的连接。
[0003]随着航空航天、汽车、船舶等行业对节能减排和轻量化的需求越来越高，采用轻质材料或者薄板材料替代钢铁材料和厚板材料成为交通运输行业发展的必然趋势，特别是近年来，薄板、超薄板铝合金在汽车、飞机等行业中的应用越来越广泛，铝合金的薄板、超薄板的熔焊存在焊后变形大、接头强度低、加工过程耗能多、且存在一定污染等问题。
[0004]现有的针对0.6mm以下的超薄板的搅拌摩擦焊，由于焊接过程中的作用力大，对焊接过...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种超薄板的自动化搅拌摩擦焊接装置，包括主轴(1)，其特征在于：所述主轴(1)外部通过轴承套设有连接外壳(11)，所述连接外壳(11)底部固定连接有激光测距仪(5)，所述主轴(1)底部安装有刀柄(2)，所述刀柄(2)底部插接有搅拌工具(3)，所述连接外壳(11)底部两侧均固定连接有随焊压紧装置(4)，所述激光测距仪(5)连接端设有恒位移/恒压力控制模块(9)，所述恒位移/恒压力控制模块(9)连接端设有压力传感器(8)，所述压力传感器(8)底部安装有垫板(7)，所述垫板(7)顶部设有四个压板(6)，所述压力传感器(8)顶部设有被焊材料(10)，所述被焊材料(10)顶部与压板(6)相接触。2.根据权利要求1所述的一种超薄板的自动化搅拌摩擦焊接装置，其特征在于：所述恒位移/恒压力控制模块(9)与压力传感器(8)电性连接。3.根据权利要求1所述的一种超薄板的自动化搅拌摩擦焊接装置，其特征在于：所述激光测距仪(5)与恒位移/恒压力控制模块(9)电性连接。4.一种超薄板的自动化搅拌摩擦焊接装置的使用方法，其特征在于：具体步骤如下：S1、主轴(1)在外加动力的驱动下可按照设定的转速旋转运动，其下端面的通孔内安装刀柄(2)，刀柄(2)的上端插入到主轴(1)下端面的通孔内，通过7:24的锥结构，或者拉刀的形式与主轴(1)保持紧固，传递焊接主轴传递来的扭矩，并随主轴一起按照设定的旋转速度旋转运动，搅拌工具(3)的上端面插入到刀柄(2)的下端面内，通过侧固式进行连接紧固，并随刀柄，主轴一起按照设定的旋转速度旋转运动，从而对被焊材料(10)施加旋转摩擦作用；S2、随焊压紧装置(4)的上端面安装在主轴(1)的下端面上，其下端面为半圆形紧贴在被焊材料(10)的上表面，并且距离搅拌工具(3)的搅拌针距离为0.1
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0.2mm，焊接操作时，其始终位于焊接的前进方向，激光测距仪(5)安装在连接外壳(11)下，可实现对被焊材料(10)的待焊接位置在焊接前和焊接过程中距离的实时测量，并将该数据反馈到恒位移/恒压力控制模块(9)，从而实现焊接过程中的恒位移控制模式焊接；S3、压板(6)为与焊缝通长的长条形钢板，用于对被焊材料(10)的上表面进行压紧，保持焊接时的位置固定，垫板(7)放置在被焊材料(10)的背面，用于焊接过程中的背部支撑，该焊接垫板的表面平面度为10um以内；S4、压力传感器(8)，安装在垫板(7)的下部，用于测量焊接过程中搅拌工具(3)施加给被焊材料(10)的顶锻力，压力传感器(8)将测量到的力的信号转换为电压，或者电流的信号，并反馈到恒位移/恒压力控制模块(9)中，从而实现焊接过程中的恒压力控制。5.根据权利要求4所述的一种超薄板的自动化搅拌摩擦焊接装置的使用方法，其特征在于：所述被焊材料(10)的厚度设置为0.4...
【专利技术属性】
技术研发人员：张坤，仇晓磊，孙笑旸，乔胜，朱铁成，
申请(专利权)人：苏州东辰智能装备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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