權(quán)利要求書： 1.一種鋁合金薄板焊接裝置，包括機(jī)架，其特征在于，還包括水平滑動(dòng)連接在所述機(jī)架上的工作臺(tái)、用于驅(qū)動(dòng)所述工作臺(tái)滑動(dòng)的行走電機(jī)和/或手輪、分別位于所述工作臺(tái)上方且沿所述工作臺(tái)的滑動(dòng)方向依次布置的焊槍夾具和氣管夾具、被夾持在所述焊槍夾具上的焊槍、被夾持在所述氣管夾具上且出氣孔豎直朝下布置的出氣管、與所述焊槍連接的焊接組件以及與所述出氣管連接的氣動(dòng)載荷組件，所述焊槍和所述出氣管之間的間距為12?32mm，放置在所述工作臺(tái)上的待焊接件與所述出氣管之間的間距為1.5mm,通過對(duì)熔池后方高溫冷凝焊縫金屬區(qū)域施加氣動(dòng)載荷，利用所述氣動(dòng)載荷的機(jī)械動(dòng)能使所述熔池后方冷凝金屬產(chǎn)生應(yīng)變能。

2.如權(quán)利要求1所述的鋁合金薄板焊接裝置，其特征在于，所述氣動(dòng)載荷組件包括依次連接的氮?dú)鈨?chǔ)存罐、壓縮機(jī)和高壓儲(chǔ)氣罐，所述出氣管連接在所述高壓儲(chǔ)氣罐的出氣口上。

3.如權(quán)利要求1所述的鋁合金薄板焊接裝置，其特征在于，所述工作臺(tái)上設(shè)置有工件夾具，所述工件夾具包括兩個(gè)相對(duì)布置的壓板，兩個(gè)所述壓板相向的一側(cè)和相背的一側(cè)都設(shè)置有多個(gè)沿呈直線等間距依次布置的壓塊，布置在同一直線上的相鄰兩個(gè)所述壓塊之間形成有琴鍵槽，各所述壓板上還開設(shè)有相互垂直布置的橫向長槽和縱向長槽，所述橫向長槽和所述縱向長槽中都穿插有螺旋連接在所述工作臺(tái)上的緊固螺栓。

4.如權(quán)利要求1所述的鋁合金薄板焊接裝置，其特征在于，所述焊槍夾具和所述焊槍之間設(shè)置有防滑墊。

5.如權(quán)利要求1所述的鋁合金薄板焊接裝置，其特征在于，所述氣管夾具包括固定連接在所述機(jī)架上的支架和與所述出氣管連接的調(diào)節(jié)架，所述支架上開設(shè)有豎向布置的第一條形槽，所述調(diào)節(jié)架上開設(shè)有豎向布置的第二條形槽，所述第一條形槽中穿插有同時(shí)穿插在所述第二條形槽中的調(diào)節(jié)螺栓，所述調(diào)節(jié)螺栓上螺旋連接有調(diào)節(jié)螺母，所述調(diào)節(jié)架上可拆卸連接有用于將所述出氣管壓緊在所述調(diào)節(jié)架上的壓板。

6.一種鋁合金薄板焊接方法，其特征在于，包括以下依次進(jìn)行的步驟：

S1、將待焊鋁合金板件表面擦拭干凈；

S2、將所述待焊鋁合金板件裝夾在如權(quán)利要求1?5中任一權(quán)利要求所述的鋁合金薄板焊接裝置的工作臺(tái)上，并使得鋁合金板件的焊縫方向與所述工作臺(tái)的滑動(dòng)方向一致；

S3，開啟所述鋁合金薄板焊接裝置的焊槍，待所述焊槍起弧并停留1?3秒之后，利用所述鋁合金薄板焊接裝置的電機(jī)或手輪驅(qū)動(dòng)所述工作臺(tái)直線勻速滑動(dòng)，同時(shí)開啟所述鋁合金薄板焊接裝置的氣動(dòng)載荷組件，利用所述鋁合金薄板焊接裝置的出氣管向焊接區(qū)域吹氣，并保證氣體作用在焊接區(qū)域上的壓力為5?40Mpa；

S4，待所述焊槍離開焊縫正上方之后停止焊接，待所述出氣管離開焊縫正上方之后關(guān)閉所述氣動(dòng)載荷組件，完成焊接。

7.如權(quán)利要求6所述的鋁合金薄板焊接方法，其特征在于，在步驟S3中，所述工作臺(tái)直線勻速滑動(dòng)的速度為4mm/s。

說明書： 一種鋁合金薄板焊接裝置及焊接方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及一種焊接設(shè)備和焊接工藝，尤其是一種鋁合金薄板焊接裝置及焊接方法。背景技術(shù)[0002] 高強(qiáng)鋁合金由于具有密度低、比強(qiáng)度高、耐腐蝕、焊接性能好等優(yōu)良性能，是目前航空航天、汽車、船舶等領(lǐng)域的應(yīng)用最為廣泛的有色金屬之一。高強(qiáng)鋁合金構(gòu)件絕大多數(shù)采用焊接方式來制造，然而，由于高強(qiáng)鋁合金具有熱導(dǎo)率高、膨脹系數(shù)大、薄板結(jié)構(gòu)臨界失穩(wěn)應(yīng)力較低等特點(diǎn)，焊后不可避免存在較高的殘余應(yīng)力及較大的變形，殘余應(yīng)力的存在及其不均勻性，將嚴(yán)重影響焊件的服役性能，容易發(fā)生斷裂失效、疲勞破壞等情況，導(dǎo)致焊接位置成為整體焊件中最為薄弱的部位。[0003] 殘余應(yīng)力產(chǎn)生的根本原因，是由于焊接過程中的不均勻加熱造成，具體的，焊接時(shí)，熱源對(duì)局部金屬瞬態(tài)加熱，導(dǎo)致焊件不同區(qū)域的金屬膨脹、收縮不一致，使各區(qū)域金屬間產(chǎn)生擠壓、拉伸作用。如圖1所示為移動(dòng)熱源準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)的塑性與局部應(yīng)力應(yīng)變循環(huán)示意圖，從圖中可以看出，對(duì)于焊接過程中的移動(dòng)熱源，壓縮塑性區(qū)位于最高溫度線前方區(qū)域，而拉伸塑性區(qū)位于后方的陰影區(qū)域。[0004] 目前控制高強(qiáng)鋁合金應(yīng)力應(yīng)變的方法主要分為焊后矯正與焊接同步輔助控制兩大類。其中，同步輔助控制高強(qiáng)鋁合金殘余應(yīng)力及變形的機(jī)理為，采用能場(chǎng)所產(chǎn)生的力學(xué)效應(yīng)在焊接過程中產(chǎn)生拉伸應(yīng)變以抵消熱源加熱過程中的壓縮應(yīng)變，如授權(quán)公告號(hào)為CN104002025B的中國發(fā)明專利公開的一種鋁合金薄板焊接設(shè)備，其通過對(duì)焊接后尚未恢復(fù)強(qiáng)度的高溫金屬的碾壓，補(bǔ)償在加熱過程中產(chǎn)生的壓縮塑性應(yīng)變，減少了焊縫的收縮量，使焊接過程中瞬態(tài)應(yīng)力降低，進(jìn)而達(dá)到降低瞬時(shí)焊接變形的目的，之后再對(duì)經(jīng)過碾壓仍處于冷卻收縮受拉伸狀態(tài)的金屬進(jìn)行擠壓，通過擠壓力的作用，抵消了部分拉應(yīng)力，然而，由于碾壓時(shí)碾壓輪直接與工件機(jī)械接觸，容易在工件表面留下壓痕印痕等缺口效應(yīng)，造成表面損傷。[0005] 有鑒于此，本申請(qǐng)對(duì)上述問題進(jìn)行了深入的研究，遂有本案產(chǎn)生。發(fā)明內(nèi)容[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種能夠降低焊接殘余應(yīng)力且不易造成表面損傷的鋁合金薄板焊接裝置及焊接方法。[0007] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：[0008] 一種鋁合金薄板焊接裝置，包括機(jī)架，還包括水平滑動(dòng)連接在所述機(jī)架上的工作臺(tái)、用于驅(qū)動(dòng)所述工作臺(tái)滑動(dòng)的行走電機(jī)和/或手輪、位于所述工作臺(tái)上方且沿所述工作臺(tái)的滑動(dòng)方向依次布置的焊槍夾具和氣管夾具、被夾持在所述焊槍夾具上的焊槍、被夾持在所述氣管夾具上且出氣孔豎直朝下布置的出氣管、與所述焊槍連接的焊接組件以及與所述出氣管連接的氣動(dòng)載荷組件，所述焊槍和所述出氣管之間的間距為12?32mm，放置在所述工作臺(tái)上的待焊接件與所述出氣管之間的間距為1.5mm。[0009] 作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述氣動(dòng)載荷組件包括依次連接的氮?dú)鈨?chǔ)存罐、壓縮機(jī)和高壓儲(chǔ)氣罐，所述出氣管連接在所述高壓儲(chǔ)氣罐的出氣口上。[0010] 作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述工作臺(tái)上設(shè)置有工件夾具，所述工件夾具包括兩個(gè)相對(duì)布置的壓板，兩個(gè)所述壓板相向的一側(cè)和相背的一側(cè)都設(shè)置有多個(gè)沿呈直線等間距依次布置的壓塊，布置在同一直線上的相鄰兩個(gè)所述壓塊之間形成有琴鍵槽，各所述壓板上還開設(shè)有相互垂直布置的橫向長槽和縱向長槽，所述橫向長槽和所述縱向長槽中都穿插有螺旋連接在所述工作臺(tái)上的緊固螺栓。[0011] 作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述焊槍夾具和所述焊槍之間設(shè)置有防滑墊。[0012] 作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述氣管夾具包括固定連接在所述機(jī)架上的支架和與所述出氣管連接的調(diào)節(jié)架，所述支架上開設(shè)有豎向布置的第一條形槽，所述調(diào)節(jié)架上開設(shè)有豎向布置的第二條形槽，所述第一條形槽中穿插有同時(shí)穿插在所述第二條形槽中的調(diào)節(jié)螺栓，所述調(diào)節(jié)螺栓上螺旋連接有調(diào)節(jié)螺母，所述調(diào)節(jié)架上可拆卸連接有用于將所述出氣管壓緊在所述調(diào)節(jié)架上的壓板。[0013] 一種鋁合金薄板焊接方法，包括以下依次進(jìn)行的步驟：[0014] S1、將待焊鋁合金板件表面擦拭干凈；[0015] S2、將所述鋁合金板件裝夾在上述鋁合金薄板焊接裝置的工作臺(tái)上，并使得鋁合金板件的焊縫方向與所述工作臺(tái)的滑動(dòng)方向一致；[0016] S3、開啟所述鋁合金薄板焊接裝置的焊槍，待所述焊槍起弧并停留1?3秒之后，利用所述鋁合金薄板焊接裝置的電機(jī)或手輪驅(qū)動(dòng)所述工作臺(tái)直線勻速滑動(dòng)，同時(shí)開啟所述鋁合金薄板焊接裝置的氣動(dòng)載荷組件，利用所述鋁合金薄板焊接裝置的出氣管向焊接區(qū)域吹氣，并保證氣體作用在焊接區(qū)域上的壓力為5?40Mpa；[0017] S4、待所述焊槍離開焊縫正上方之后停止焊接，待所述出氣管離開焊縫正上方之后關(guān)閉所述氣動(dòng)載荷組件，完成焊接。[0018] 作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，在步驟S3中，所述工作臺(tái)直線勻速滑動(dòng)的速度為4mm/s。[0019] 采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下有益效果：[0020] 通過設(shè)置啟動(dòng)載荷組件和出氣管，通過對(duì)熔池后方處于極低強(qiáng)度的高溫冷凝焊縫金屬區(qū)域施加高速氣動(dòng)載荷，利用氣動(dòng)載荷的機(jī)械動(dòng)能使熔池后方冷凝金屬產(chǎn)生應(yīng)變能，使該區(qū)域的金屬產(chǎn)生拉伸性質(zhì)的塑性應(yīng)變，以補(bǔ)償熱源加熱時(shí)產(chǎn)生的壓縮塑性應(yīng)變，縮小兩者殘余應(yīng)變的差值，達(dá)到減小焊接殘余應(yīng)力的效果，且由于出氣管不與工件進(jìn)行機(jī)械接觸，不易造成表面損傷。附圖說明[0021] 圖1為鋁合金薄板焊接過程中移動(dòng)熱源準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)的塑性與局部應(yīng)力應(yīng)變循環(huán)示意圖；[0022] 圖2為實(shí)施例中鋁合金薄板焊接裝置的主視結(jié)構(gòu)示意圖；[0023] 圖3為實(shí)施例中鋁合金薄板焊接裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意；[0024] 圖4為實(shí)施例中工件夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；[0025] 圖5為實(shí)施例中工件夾具的兩個(gè)壓板的結(jié)構(gòu)示意圖；[0026] 圖6為實(shí)施例中氣管夾具的主視結(jié)構(gòu)示意圖；[0027] 圖7為實(shí)施例中氣管夾具的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；[0028] 圖8為實(shí)施例中氣動(dòng)載荷組件的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中省略氮?dú)鈨?chǔ)氣罐；[0029] 圖9為實(shí)施例中鋁合金薄板焊接方法的變形原理示意圖；[0030] 圖10為實(shí)施例中焊縫金屬的應(yīng)變變化的作用機(jī)理示意圖。[0031] 圖中標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)如下：[0032] 10?機(jī)架；20?工作臺(tái)；[0033] 21?行走電機(jī)；22?手輪；[0034] 23?工件夾具；24?壓板；[0035] 25?壓塊；26?琴鍵槽；[0036] 27?縱向長槽；28?橫向長槽；[0037] 30?焊槍夾具；40?氣管夾具；[0038] 41?支架；42?調(diào)節(jié)架；[0039] 43?第一條形槽；44?第二條形槽；[0040] 45?調(diào)節(jié)螺栓；46?壓板；[0041] 50?焊槍；60?出氣管；[0042] 80?氣動(dòng)載荷組件；81?壓縮機(jī)；[0043] 82?高壓儲(chǔ)氣罐。具體實(shí)施方式[0044] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。[0045] 如圖2?圖8所示，本實(shí)施例提供一種鋁合金薄板焊接裝置，包括機(jī)架10、水平滑動(dòng)連接在機(jī)架10上的工作臺(tái)20、用于驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)20滑動(dòng)的行走電機(jī)21和手輪22（也可以僅設(shè)置行走電機(jī)21或手輪22）、位于工作臺(tái)20上方且沿工作臺(tái)20的滑動(dòng)方向依次布置的焊槍夾具30和氣管夾具40、被夾持在焊槍夾具30上的焊槍50、被夾持在氣管夾具40上且出氣孔豎直朝下布置的出氣管60、與焊槍50連接的焊接組件以及與出氣管60連接的氣動(dòng)載荷組件80，其中，焊槍夾具30和氣管夾具40都固定連接在機(jī)架10上。行走電機(jī)21和手輪22與工作臺(tái)

20之間的具體傳動(dòng)連接結(jié)構(gòu)可以為常規(guī)的結(jié)構(gòu)，在本實(shí)施例中，機(jī)架10上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有絲桿，該絲桿的一端通過常規(guī)的皮帶組件、鏈條組件或齒輪組件與行走電機(jī)21的輸出軸連接，該絲桿通過常規(guī)的錐齒輪組件或直角換向器與手輪22連接，且該絲桿上套設(shè)有固定連接在工作臺(tái)20上的絲桿螺母，這樣可以通過行走電機(jī)21或手輪驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)20滑動(dòng)。

[0046] 工作臺(tái)20上設(shè)置有工件夾具23，該工件夾具23包括兩個(gè)相對(duì)布置的壓板24，壓板24為方形板，兩個(gè)壓板24沿壓板24的寬度方向排列，兩個(gè)壓板24相向的一側(cè)和相背的一側(cè)都設(shè)置有多個(gè)沿壓板24的長度方向呈直線等間距依次布置的壓塊25，布置在同一直線上的相鄰兩個(gè)壓塊25之間形成有琴鍵槽26，使用時(shí)，利用兩個(gè)壓板24相向一側(cè)的各壓塊25將待焊接的鋁合金薄板壓緊在工作臺(tái)20上，夾緊力較為均勻、可靠性較高。此外，各壓板24上還開設(shè)有相互垂直布置的橫向長槽28和縱向長槽27，橫向長槽28和縱向長槽27中都穿插有螺旋連接在工作臺(tái)20上的緊固螺栓，這樣擰松緊固螺栓后，即可調(diào)整各壓板24和工作臺(tái)20之間的相對(duì)位置，使用較為方便。

[0047] 焊槍夾具30和焊槍50都為常規(guī)的金屬板材焊接裝置所采用的夾具和鎢極氬弧焊槍，焊接組件也為常規(guī)的鎢極氬弧焊接設(shè)備，并非本實(shí)施例的重點(diǎn)，此處不再詳述。優(yōu)選的，在本實(shí)施例中，焊槍夾具30和焊槍50之間設(shè)置有防滑墊，以增大夾緊摩擦力。[0048] 氣管夾具40包括固定連接在機(jī)架10上的支架41和與出氣管60連接的調(diào)節(jié)架42，支架41上開設(shè)有豎向布置的第一條形槽43，調(diào)節(jié)架42上開設(shè)有豎向布置的第二條形槽44，第一條形槽43中穿插有同時(shí)穿插在第二條形槽44中的調(diào)節(jié)螺栓45，調(diào)節(jié)螺栓45上螺旋連接有調(diào)節(jié)螺母，這樣可以通過調(diào)節(jié)螺栓45和調(diào)節(jié)螺母將支架41和調(diào)節(jié)架42相互緊固，同時(shí)只需擰松調(diào)節(jié)螺母即可對(duì)支架41和調(diào)節(jié)架42之間的相對(duì)位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)出氣管60的出氣管高度位置的調(diào)節(jié)。此外，調(diào)節(jié)架42上通過螺栓連接的方式可拆卸連接有用于將出氣管60壓緊在調(diào)節(jié)架42上的壓板46，以實(shí)現(xiàn)對(duì)出氣管60的夾持。[0049] 氣動(dòng)載荷組件80可以為常規(guī)的高壓噴氣裝置，在本實(shí)施例中，氣動(dòng)載荷組件80包括依次連接的氮?dú)鈨?chǔ)存罐（圖中未示出）、壓縮機(jī)81和高壓儲(chǔ)氣罐82，其中，壓縮機(jī)81采用帶有壓力表的雙缸壓縮機(jī)，氣動(dòng)載荷壓力大小由雙缸壓縮機(jī)中的減壓閥調(diào)定，可由壓力表讀出氣動(dòng)載荷的壓力大小。出氣管60連接在高壓儲(chǔ)氣罐82的出氣口上。使用時(shí)，利用壓縮機(jī)81對(duì)氮?dú)膺M(jìn)行充填、壓縮，將壓縮后的高壓氮?dú)馔ㄟ^出氣管60作用于焊件表面，氣動(dòng)載荷與焊槍距離d以及氣動(dòng)載荷距離焊件的高度b可由氣管夾具40調(diào)節(jié)。[0050] 此外，焊槍50和出氣管60之間的間距為12?32mm，如果兩者相距大于32mm，使用時(shí)焊縫金屬區(qū)域中高溫冷凝金屬已冷卻至較低溫度，氣動(dòng)載荷作用過晚，導(dǎo)致焊縫塑性延展效果較差，如果兩者相距小于12mm，使用時(shí)出氣管60噴出的氮?dú)鈺?huì)干擾焊接保護(hù)氣（氬氣）的正常作用，使得焊縫氧化嚴(yán)重、成型較差。同時(shí)，為避免焊接過程中出氣管60與試件表明金屬發(fā)生“黏結(jié)”現(xiàn)象，又同時(shí)保證氣動(dòng)壓力完全作用于試件表面，在本實(shí)施例中，放置在工作臺(tái)20上的待焊接件與出氣管60之間的間距為1.5mm。[0051] 本實(shí)施例還提供了一種鋁合金薄板焊接方法，包括以下依次進(jìn)行的步驟：[0052] S1、將待焊鋁合金板件表面擦拭干凈，以去除油污等雜質(zhì)。該鋁合金板件為厚度為1?2mm的高強(qiáng)鋁合金構(gòu)件。

[0053] S2、采用工件夾具23將鋁合金板件裝夾在上述鋁合金薄板焊接裝置的工作臺(tái)20上，并使得鋁合金板件的焊縫方向與工作臺(tái)20的滑動(dòng)方向一致，同時(shí)根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整焊槍50和出氣管60的高度位置。[0054] S3、開啟鋁合金薄板焊接裝置的焊槍50，待焊槍50起弧并停留1?3秒之后，利用鋁合金薄板焊接裝置的電機(jī)21或手輪22驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)20直線勻速滑動(dòng)，其中，工作臺(tái)20直線勻速滑動(dòng)的速度為4mm/s。焊接所采用的鎢極氬弧焊電弧電壓為12?15，焊接電流70A，焊接速度4mm/s，保護(hù)氣氬氣流量12?15L/min。[0055] 同時(shí)開啟鋁合金薄板焊接裝置的氣動(dòng)載荷組件80，利用鋁合金薄板焊接裝置的出氣管60向焊接區(qū)域吹氣，并保證氣體作用在焊接區(qū)域上的壓力為5?40Mpa，在本實(shí)施例中，通過將出氣管60的氣體流速控制在20m/s?80m/s來保證氣體作用在焊接區(qū)域上的壓力為5?40Mpa。氣體作用在焊接區(qū)域上的壓力越大，焊件表面受到的沖擊能量越大，焊縫金屬區(qū)域產(chǎn)生的拉伸應(yīng)變?cè)酱蟆Ｐ枰f明的是，當(dāng)氣動(dòng)載荷過大時(shí)將會(huì)導(dǎo)致板件的負(fù)向撓曲變形，因此該壓力不宜太大。圖9所示，出氣管60位于焊槍50焊接時(shí)所產(chǎn)生的熔池后方，焊接過程中，高速高壓氣流載荷對(duì)尚處高溫剛凝固的焊縫金屬區(qū)域進(jìn)行柔性作用，利用高速氣體的機(jī)械動(dòng)能使熔池后方的高溫冷凝金屬產(chǎn)生應(yīng)變能，迫使該部分區(qū)域金屬得到拉伸性質(zhì)的塑性應(yīng)變，以抵消熱源加熱過程中產(chǎn)生的一部分壓縮應(yīng)變，減小瞬時(shí)應(yīng)力，從而降低殘余應(yīng)力并消除失穩(wěn)變形。

[0056] S4、待焊槍50離開焊縫正上方之后停止焊接，待出氣管60離開焊縫正上方之后關(guān)閉氣動(dòng)載荷組件80，完成焊接。[0057] 如圖10所示，本實(shí)施例中焊縫金屬的應(yīng)變變化的作用機(jī)理為，在加熱過程中，熱源前方金屬產(chǎn)生壓縮應(yīng)變，該應(yīng)變?yōu)槎ㄖ?，焊縫金屬冷卻過程中，熱源后方的焊縫金屬區(qū)域冷卻收縮受到來自周圍區(qū)域的拉伸拘束產(chǎn)生拉伸塑性應(yīng)變 ，拉伸塑性區(qū)在高速氣流場(chǎng)的作用下產(chǎn)生額外的拉伸塑性延展 ，待流場(chǎng)能量作用后，所產(chǎn)生的總拉伸塑性應(yīng)變?yōu)楸磉_(dá)式（1）：[0058] (1)[0059] 而壓縮塑性應(yīng)變?nèi)詾?不變，故最后焊縫區(qū)域的固有應(yīng)變 為表達(dá)式（2）：[0060] (2)[0061] 在焊接過程中，拉伸應(yīng)變 不足以抵消壓縮應(yīng)變 ，即 ，此收縮使得焊縫附近表現(xiàn)為拉伸殘余應(yīng)力，與之平衡的兩側(cè)壓縮應(yīng)力超過了薄壁板的臨界失穩(wěn)應(yīng)力，出現(xiàn)馬鞍形變形。施加氣動(dòng)載荷后產(chǎn)生了額外的拉伸塑性應(yīng)變 ，能夠動(dòng)態(tài)減少兩者應(yīng)變差值，減小固有應(yīng)變，且相應(yīng)的焊接殘余應(yīng)力由 減小到 ，達(dá)到減小殘余應(yīng)力的目的。氣動(dòng)載荷和焊接熱源保持某一固定距離，且氣動(dòng)載荷位于焊接熱源的后方，使二者保持隨同移動(dòng)，保證熱源運(yùn)動(dòng)方向后方的焊縫區(qū)域金屬能夠連續(xù)均勻地得到拉伸延展，從而降低殘余應(yīng)力及變形量。

[0062] 本實(shí)施例提供的鋁合金薄板焊接裝置以及焊接方法，從力學(xué)角度和“柔性”控制角度出發(fā)，基于氣動(dòng)彈性力學(xué)及能量等理論，將高速氣流產(chǎn)生的氣動(dòng)載荷應(yīng)用于焊接應(yīng)力變形的同步輔助控制領(lǐng)域，以非接觸式的方式控制高強(qiáng)鋁合金的殘余應(yīng)力與變形。氣動(dòng)載荷的施加使得焊縫表面成形自然，避免直接接觸帶來的損傷，同時(shí)，施加氣動(dòng)載荷相較于其他種類載荷的施加也更為輕巧簡易，且易與激光焊接、焊接機(jī)器人等設(shè)備配合使用，可實(shí)現(xiàn)多種焊縫位置的焊接。[0063] 上面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做了詳細(xì)的說明，但是本發(fā)明的實(shí)施方式并不僅限于上述實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)可以對(duì)本發(fā)明做出各種變形，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。