本发明专利技术提供了一种次谐波振动焊接装置及次谐波振动焊接的方法，属于次谐波振动焊接的技术领域，包括：焊接装置以及控制系统，所述焊接装置与所述控制系统连接；次谐波发生装置，其与所述控制系统电连接，所述次谐波发生装置可与焊接工件连接，当所述次谐波发生装置与焊接工件连接并且所述焊接装置对焊接工件焊接时，所述控制系统可控制所述次谐波发生装置朝焊接工件持续施加次谐波振动。本发明专利技术的有益效果：在焊接的同时施加次谐波振动，此时焊缝金属处于熔融状态，当焊缝金属在熔融状态时，次谐波振动可以很容易改变焊缝处的组织形态，可以使晶粒更加细化从而显著提高焊缝处的力学性能。性能。性能。
【技术实现步骤摘要】
一种次谐波振动焊接装置及次谐波振动焊接的方法
[0001]本专利技术属于次谐波振动焊接的
，具体涉及一种次谐波振动焊接装置及次谐波振动焊接的方法。
技术介绍
[0002]在工件焊接完成后再施加振动是目前常用的焊接技术，这样的焊接技术虽然也能够降低残余应力从而提高焊接质量，但是目前这样的焊接技术对于残余应力的降低效果十分微小，因此提高的焊接质量也并不显著。因为焊接完成后，绝大多数位置的焊缝温度已经降至常温，此时降至常温的焊缝的组织形态已基本定型，对这种状态下的焊缝施加振动已经很难再大幅降低焊缝的残余应力。因此，针对上述技术问题具有较大的改进空间。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种次谐波振动焊接装置及次谐波振动焊接的方法。
[0004]本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种次谐波振动焊接装置，包括：
[0005]焊接装置以及控制系统，所述焊接装置与所述控制系统连接；
[0006]次谐波发生装置，其与所述控制系统电连接，所述次谐波发生装置可与焊接工件连接，当所述次谐波发生装置与焊接工件连接并且所述焊接装置对焊接工件焊接时，所述控制系统可控制所述次谐波发生装置朝焊接工件持续施加次谐波振动。
[0007]较佳地，所述焊接装置与所述控制系统电连接或者信号连接，所述控制系统可根据所述焊接装置的电流以及电压大小调整所述次谐波发生装置发出的次谐波振动频率。
[0008]较佳地，所述控制系统包括次谐波扫查系统，所述次谐波扫查系统可控制所述次谐波发生装置扫查焊接工件从而确定焊接工件的基波频率。
[0009]较佳地，所述次谐波发生装置设置有可移动的锁紧螺钉，所述锁紧螺钉用于将所述次谐波发生装置固定安装于焊接工件。
[0010]其次，还提供了一种次谐波振动焊接的方法，包括次谐波振动焊接装置，还包括如下步骤：
[0011]S1：将次谐波发生装置固定安装于焊接工件，通过次谐波扫查系统分析测量测出焊接工件的基波频率；
[0012]S2：所述控制系统根据焊接工件的基波频率确定次谐波振动频率；
[0013]S3：焊接装置开始对焊接工件进行焊接，在焊接的同时所述次谐波发生装置以步骤S2中确定的次谐波振动频率持续得对焊接工件施加振动。
[0014]较佳地，在步骤S2中，所述控制系统可根据焊接工件的基波频率进行微波次谐波频谱分析从而选出至少两个合适的次谐波振动频率，然后控制系统通过所述焊接装置的电流以及电压大小自动选择出最佳的次谐波振动频率。
[0015]较佳地，在步骤S1中，所述次谐波发生装置的固定位置与焊接作业位置之间的直
线距离设置为小于等于5米。
[0016]较佳地，还包括步骤S4：所述焊接装置焊接完成后，所述次谐波发生装置继续对焊接工件施加次谐波振动至少一分钟的时间。
[0017]较佳地，在所述焊接装置在焊接过程中，所述控制系统能够通过所述焊接装置的电流以及电压大小实时调节次谐波的振动频率。
[0018]较佳地，在步骤S1中，还需要检查焊接工件安装是否牢固，需要保证焊接工件在工作过程中不发生摇晃摆动。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0020]1、在焊接的同时施加次谐波振动，此时焊缝金属处于熔融状态，当焊缝金属在熔融状态时，次谐波振动可以很容易改变焊缝处的组织形态，可以使晶粒更加细化从而显著提高焊缝处的力学性能。
[0021]2、在焊接的同时施加次谐波振动，此时焊缝处的温度还处于高温状态，当焊缝处于高温时，焊缝处材料屈服极限很低，因此次谐波振动很容易使热应力场得到缓解，这样就能释放受约束应变，使应力场梯度减少从而使焊接完成后的残余应力得到降低或均化。
[0022]3、在焊接的同时施加次谐波振动，由于次谐波振动可以使焊接的结晶过程中的气泡杂质等上浮，同时振动也能使氢气易于排除，这样焊接完成后的焊缝材料会与母材连接得更加均匀平缓，从而就能有效降低应力集中，极大得提高焊接质量。
[0023]4、控制系统能够通过焊接装置的电流以及电压大小来实时调整次谐波发生装置发出的次谐波振动频率的高低，这样能使焊接完成后的质量更高，焊缝处更加不容易开裂。
[0024]5、控制系统包括次谐波扫查系统，次谐波扫查系统能够分析测量出焊接工件的固有频率，这样控制系统就能通过焊接工件的固有频率选择出最佳的次谐波振动频率。
附图说明
[0025]图1为本专利技术的次谐波振动焊接装置的焊接装置与控制系统电连接的整体结构示意图。
[0026]图2为本专利技术的次谐波振动焊接装置的焊接装置与控制系统通信连接的整体结构示意图。
[0027]图3为本专利技术的次谐波发生装置的结构示意图。
[0028]图4为本专利技术的次谐波振动焊接的方法的操作步骤。
[0029]图5为在焊接时没有采用次谐波振动的焊缝组织形态。
[0030]图6为在焊接时采用本次谐波振动焊接装置以及次谐波振动焊接的方法后的焊缝组织形态。
[0031]图中，100、焊接装置；200、控制系统；210、次谐波扫查系统；300、次谐波发生装置；310、锁紧螺钉；400、焊接工件。
具体实施方式
[0032]以下是本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步的描述，但本专利技术并不限于这些实施例。
[0033]如图1
‑
图3所示，一种次谐波振动焊接装置，包括：焊接装置100、控制系统200以及
次谐波发生装置300，其中焊接装置100用于对焊接工件400的焊缝实施焊接，控制系统200是整个次谐波振动焊接装置100的控制中心，控制系统200可以控制次谐波发生装置300的启动与关闭，次谐波发生装置300用于产生次谐波频率并将该次谐波频率施加于焊接工件400从而使焊接工件400进行次谐波振动。需要说明的是，次谐波是指对周期性非正弦交流量进行傅里叶级数分解所得到的小于基波频率非整数倍的各次分量，基波频率在本专利技术中其实就是指焊接工件400的固有频率，例如基波频率为五十赫兹时,那么1/2(50HZ)、2/3(50HZ)等等都称为次谐波，当对焊接工件400施加的次谐波频率越靠近基波频率焊接后的效果越好。
[0034]具体的，次谐波发生装置300与控制系统200电连接，这样控制系统200就能通过电信号来控制次谐波发生装置300的启动与关闭，并且次谐波发生装置300可以固定安装于焊接工件400上，在实际工作中，将次谐波发生装置300固定安装于焊接工件400上，控制系统200会发出电信号从而使得次谐波发生装置300朝焊接工件400持续施加次谐波振动，此时再启动焊接装置100，令焊接装置100开始对焊接工件400的焊缝开始焊接，这样就实现了在焊接的同时还对焊接工件400施加次谐波振动。
[0035]需要指出的是，在焊接的同时施加次谐波振动，此时焊缝金属处于熔融状态，当焊缝金属在熔融状态时，次谐波振动可以很容本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种次谐波振动焊接装置，其特征在于，包括：焊接装置以及控制系统，所述焊接装置与所述控制系统连接；次谐波发生装置，其与所述控制系统电连接，所述次谐波发生装置可与焊接工件连接，当所述次谐波发生装置与焊接工件连接并且所述焊接装置对焊接工件焊接时，所述控制系统可控制所述次谐波发生装置朝焊接工件持续施加次谐波振动。2.如权利要求1所述的一种次谐波振动焊接装置，其特征在于：所述焊接装置与所述控制系统电连接或者通信连接，所述控制系统可根据所述焊接装置的电流以及电压大小调整所述次谐波发生装置发出的次谐波振动频率。3.如权利要求1所述的一种次谐波振动焊接装置，其特征在于：所述控制系统包括次谐波扫查系统，所述次谐波扫查系统可控制所述次谐波发生装置扫查焊接工件从而确定焊接工件的基波频率。4.如权利要求1所述的一种次谐波振动焊接装置，其特征在于：所述次谐波发生装置设置有可移动的锁紧螺钉，所述锁紧螺钉用于将所述次谐波发生装置固定安装于焊接工件。5.一种次谐波振动焊接的方法，包括如权利要求1
‑
4中任一项所述的一种次谐波振动焊接装置，其特征在于，还包括如下步骤：S1：将次谐波发生装置固定安装于焊接工件，通过次谐波扫查系统分析测量出焊接工件的基波频率；S2：所述控...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁军，肖德明，侯丽萍，
申请(专利权)人：侏罗纪马克热威装备科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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