一种振动焊接装置和振动焊接方法制造方法及图纸

技术编号:37642251 阅读:26 留言:0更新日期:2023-05-25 10:09
本发明专利技术公开一种振动焊接装置,包括夹装平台、焊枪和驱动部件,所述夹装平台用于夹装焊接试样,所述驱动部件与所述焊枪连接,用于控制所述焊枪移动至工作位置进行焊接或退开,还包括控制器,所述控制器与所述夹装平台、所述驱动部件均电连接,所述控制器能够控制所述夹装平台和所述驱动部件同步振动。本发明专利技术还提供一种振动焊接方法。本发明专利技术能够控制夹装平台和焊枪进行同步振动,与现有技术仅通过单一振动平台提供振动相比,能够有效改善焊缝金属的显微组织,促进针状铁素体以细小弥散形式分布,使焊缝中大夹杂物数量减少明显,显著提升焊接接头的低温韧性;同时,改善焊缝残余应力,增加焊缝使用寿命。焊缝使用寿命。焊缝使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种振动焊接装置和振动焊接方法


[0001]本专利技术涉及焊接
,具体涉及一种振动焊接装置和振动焊接方法。

技术介绍

[0002]研究表明在振动焊接过程中,施加适当的机械振动,可以改善焊缝中残余应力分布及微观组织。但目前振动焊接工艺对焊缝的改善效果有限。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种振动焊接装置,显著提升焊接接头的低温韧性,改善焊缝残余应力,增加焊缝使用寿命。
[0004]本专利技术的另一目的是提供一种振动焊接方法,显著提升焊接接头的低温韧性,改善焊缝残余应力,增加焊缝使用寿命。
[0005]为解决上述技术问题,本专利技术提供一种振动焊接装置,包括夹装平台、焊枪和驱动部件,所述夹装平台用于夹装焊接试样,所述驱动部件与所述焊枪连接,用于控制所述焊枪移动至工作位置进行焊接或退开,还包括控制器,所述控制器与所述夹装平台、所述驱动部件均电连接,所述控制器能够控制所述夹装平台和所述驱动部件同步振动。
[0006]本专利技术振动焊接装置能够控制夹装平台和焊枪进行同步振动,与现有技术仅通过单一振动平台提供振动相比,能够有效改善焊缝金属的显微组织,促进针状铁素体以细小弥散形式分布,使焊缝中大夹杂物数量减少明显,显著提升焊接接头的低温韧性;同时,改善焊缝残余应力,增加焊缝使用寿命。
[0007]可选地,所述控制器具有输入端口,所述输入端口用于输入所述夹装平台和所述驱动部件的预设振动参数。
[0008]可选地,所述预设振动参数包括振幅、振动频率和振动方向。
[0009]可选地,所述振动方向包括第一方向、第二方向和第三方向,所述第一方向为焊缝的延伸方向,所述第二方向为水平面内垂直于所述焊缝的方向,所述第三方向为竖直方向。
[0010]可选地,所述驱动部件为机械臂,所述机械臂设置于所述夹装平台的一侧。
[0011]本专利技术还提供一种振动焊接方法,基于前述振动焊接装置,包括如下步骤:
[0012]步骤S1,将焊接试样夹装于夹装平台,将焊枪移动至工作位置,输入预设振动参数,控制所述夹装平台和所述焊枪同步振动,完成焊接。
[0013]可选地,在所述步骤S1之前还包括如下步骤:
[0014]检查所述焊接试样的焊缝坡口表面,并进行清洗。
[0015]可选地,在所述步骤S1之后还包括如下步骤:
[0016]步骤S20,对焊接完成后的所述焊接试样进行力学试验,判断焊接完成后的所述焊接试样是否满足要求,若否,则修改所述预设振动参数,更换新的焊接试样,重复步骤S1和步骤S20。
[0017]可选地,所述力学试验包括拉伸试验、冲击试验和疲劳试验。
[0018]可选地,在所述步骤S1之后还包括如下步骤:
[0019]步骤S21,在所述焊接试样的焊接接头处切取金相试样,经预处理后,在金相显微镜扫描电镜下观察焊缝区组织并进行分析,判断焊接完成后的所述焊接试样是否满足要求,若否,则修改所述预设振动参数,更换新的焊接试样,重复步骤S1和步骤S21。
附图说明
[0020]图1为本专利技术所提供振动焊接装置一种具体实施例的结构示意图;
[0021]其中,图1中的附图标记说明如下:
[0022]1‑
夹装平台;11

夹具;2

焊枪;3

控制器;01

焊接试样;a

焊缝。
具体实施方式
[0023]为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案,下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。
[0024]本文中所述“第一”、“第二”等词,仅是为了便于描述结构和/或功能相同或者相类似的两个以上的结构或者部件,并不表示对于顺序和/或重要性的某种特殊限定。
[0025]本文中所述“若干”是指数量不确定的多个,通常为两个以上;且当采用“若干”表示某几个部件的数量时,并不表示这些部件在数量上的相互关系。
[0026]请参考图1,图1为本专利技术所提供振动焊接装置一种具体实施例的结构示意图。
[0027]本专利技术提供一种振动焊接装置,包括夹装平台1、焊枪2和驱动部件,夹装平台1具有支撑台和夹具11,焊接试样01能够放置于支撑台上,并通过夹具11进行固定,从而实现焊接试样01的夹装,此时,可保证焊接试样01的稳定性,以便进行后续的焊接操作;
[0028]驱动部件与焊枪2连接,用于控制焊枪2移动至工作位置进行焊接,或控制焊枪2退开,工作位置即焊枪2位于焊接试样01的焊缝a的正上方;
[0029]还包括控制器3,控制器3与夹装平台、驱动部件均电连接,控制器能够控制夹装平台和驱动部件同步振动,即使得夹装平台和焊枪2同步振动。
[0030]本专利技术振动焊接装置能够控制夹装平台和焊枪2同步振动,与现有技术仅通过单一振动平台提供振动相比,夹装平台和焊枪2同步振动能够在保证焊接电弧稳定的情况下,有效改善焊缝金属的显微组织,促进针状铁素体以细小弥散形式分布,使焊缝中大夹杂物数量减少明显,显著提升焊接接头的低温韧性;同时,改善焊缝残余应力,增加焊缝使用寿命。
[0031]进一步地,控制器3设置有输入端口,用于输入夹装平台1和驱动部件的预设振动参数,预设振动参数具体包括振幅、振动频率和振动方向,其中,振动方向包括第一方向、第二方向和第三方向,第一方向即为焊缝a的延伸方向,第二方向即为水平面内垂直于焊缝a延伸方向的方向,第三方向即为竖直方向。经试验验证,当振动方向沿焊缝的延伸方向时,对焊缝的改善效果最好。
[0032]其中,驱动部件可以为机械臂,机械臂可以设置于夹装平台1的一侧,通过另一控制器对机械臂的运动轨迹进行控制,完成焊接操作,精度更高,可靠性强。或者驱动部件也可以设置于夹装平台1,即焊枪2、夹装平台1、驱动部件采用一体设计,驱动部件的结构形式不做限制,如驱动部件可以包括可实现竖直位移的第一驱动件,第一驱动件具体可以为气
缸、油缸等,需要焊接时,第一驱动件控制焊枪2移动至工作位置;焊接完成后,第一驱动件控制焊枪2上移退开,第一驱动件设置于滑移台,该滑移台安装于夹装平台1,并能够沿焊缝a的延伸方向移动,以便完成焊接。
[0033]此外,在焊接过程中,焊接电流也是一个非常重要的焊接参数,主要根据焊接试样01的厚度来确定,而焊接速度一般要与焊接电流相配合,这样才能得到符合标准的焊接接头。因此,在满足表面成形、焊透的情况下,应当尽量选择较大的焊接速度,这样既可以保证焊接接头的质量,减小热输入,防止裂纹等缺陷的产生,又能提高焊接生产率。
[0034]本专利技术还提供一种振动焊接方法,基于前述振动焊接装置,包括如下步骤:
[0035]步骤S1,将焊接试样01夹装于夹装平台1,将焊枪2移动至工作位置,输入预设振动参数,控制夹装平台1和焊枪2同步振动,完成焊接。
[0036]本专利技术振动焊接方法,控制夹装平台1和焊枪2同步振动,与现有技术仅通过单一振本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种振动焊接装置,其特征在于,包括夹装平台(1)、焊枪(2)和驱动部件,所述夹装平台(1)用于夹装焊接试样(01),所述驱动部件与所述焊枪(2)连接,用于控制所述焊枪(2)移动至工作位置进行焊接或退开,还包括控制器(3),所述控制器(3)与所述夹装平台(1)、所述驱动部件均电连接,所述控制器(3)能够控制所述夹装平台(1)和所述驱动部件同步振动。2.根据权利要求1所述振动焊接装置,其特征在于,所述控制器(3)具有输入端口,所述输入端口用于输入所述夹装平台(1)和所述驱动部件的预设振动参数。3.根据权利要求2所述振动焊接装置,其特征在于,所述预设振动参数包括振幅、振动频率和振动方向。4.根据权利要求3所述振动焊接装置,其特征在于,所述振动方向包括第一方向、第二方向和第三方向,所述第一方向为焊缝(a)的延伸方向,所述第二方向为水平面内垂直于所述焊缝(a)延伸方向的方向,所述第三方向为竖直方向。5.根据权利要求1

4任一项所述振动焊接装置,其特征在于,所述驱动部件为机械臂,所述机械臂设置于所述夹装平台(1)的一侧。6.一种振动焊接方法,基于权利要求1

5任一项所述振...

【专利技术属性】
技术研发人员:李雪梅李向伟赵春雷赵娇玉黄显峰黄凤龙
申请(专利权)人:中车齐齐哈尔车辆有限公司
类型:发明
国别省市:

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