CN109940261B - 一种动支撑辅助搅拌摩擦焊接t型接头的装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种动支撑辅助搅拌摩擦焊接T型接头的装置及方法，涉及一种搅拌摩擦焊接T型接头的装置及方法。本发明解决了现有的T型接头搅拌摩擦焊装置及方法中，无法对焊缝根部界面进行充分破碎，导致接头内容易存在未焊合缺陷的问题以及二次施焊或施加辅助热源，导致接头热影响区软化程度增大的问题。本发明的搅拌摩擦焊接装置包括大针搅拌头、第一动支撑、第二动支撑、第一定位单元、第二定位单元、第一导轨、第二导轨、第一滑块、第二滑块、第三定位单元、第一压板、第二压板和平台。本发明的动支撑辅助搅拌摩擦焊接T型接头的方法包括以下步骤：一、T型接头的装配；步骤二、大针搅拌头的固定和焊前准备；三、搅拌摩擦焊接。本发明用于搅拌摩擦焊接。

Description

一种动支撑辅助搅拌摩擦焊接T型接头的装置及方法

技术领域

本发明涉及一种搅拌摩擦焊装置及焊接方法，具体涉及一种动支撑辅助搅拌摩擦焊接T型接头的装置及方法，属于焊接技术领域。

背景技术

T型接头是焊接领域一种极其常见的结构形式，在能源、车辆、海洋、航空航天、石油化工等领域已得到广泛应用，而搅拌摩擦焊接(FSW)方法已经成为焊接T型接头的有效途径之一，并有相关专利公开。例如，“填充式搅拌摩擦焊焊接T型接头内侧角焊缝的方法及装置”(专利号：201210418416.6)、“一种T型镁合金型材搅拌摩擦焊的焊接方法”(专利号：201410323057.5)、“一种激光辅助搅拌摩擦焊接薄板T型接头的装置及方法”(专利号：201510476776.5)以及“一种T型接头搅拌摩擦焊固定工装”(专利号：201620455367.7)等。

在这些公开专利中，专利201210418416.6的主要思路是通过三角形填充材料将T型接头的角焊缝结构改为平面结构，这一思想的优点在于降低了搅拌摩擦焊接T型接头的施焊难度，但存在两个显著的缺点：首先，引入三角形填充物和T型接头角焊缝之间的两个界面，由于这两个界面恰好位于搅拌头外缘，导致在搅拌摩擦焊接过程中难以被完全破坏形成可靠连接；其次，T型接头两侧存在互相对称的两个角焊缝，一次仅能焊接一个角焊缝，如果只对T型接头的一个角焊缝施焊，会导致另一侧存在未焊透(详见专利201210418416.6说明书附图，图二)，如果对T型接头的两侧分别施焊，会导致焊缝两次受热，热影响区软化程度加大，接头性能降低。

专利201410323057.5和专利201510476776.5均通过调整T型接头的装卡方式，将待焊的角焊缝改为两个对接缝，这虽然降低了搅拌摩擦焊接过程的施焊难度，但是接头根部不可避免存在未焊合缺陷，降低接头力学性能。同时，专利201410323057.5明确提出需要对两个对接缝分别施焊，即一个T型接头需要施焊两次，如此既导致接头热影响区软化程度加大从而降低接头性能，又增加焊接工时而降低焊接效率。虽然专利201510476776.5只对T型接头施焊一次，但其采用激光辅助加热，这也会增加热影响区的软化而导致接头性能降低。

专利号为201620455367.7，名称为一种T型接头搅拌摩擦焊固定工装的实用新型专利，通过调整装卡方式，将T接接头转变为搭接接头，并且焊前在辅助夹具上加工出圆角，利用焊接过程中搅拌头的顶锻作用使材料强制填充夹具圆角处，从而使T型接头焊根处形成圆角过渡。但该方法为避免搅拌针在焊接过程中与辅助夹具碰撞发生断裂，其直径需略小于搭接界面宽度，因此无法对焊缝根部界面进行充分破碎消除，导致T型接头强制形成的圆角焊根处存在少量未焊合缺陷，当焊接接头承受动载荷时，接头内的未焊合缺陷相当于预制裂纹，将显著降低接头的疲劳强度和使用寿命，并直接影响结构可靠性以及工程质量。

综上所述，现有的T型接头搅拌摩擦焊固定工装及方法存在以下问题：第一、无法对焊缝根部界面进行充分破碎消除，导致接头内容易存在未焊合缺陷。第二、二次施焊或施加辅助热源，导致接头热影响区软化程度增大，接头性能降低，并且增加工时，降低焊接效率。

发明内容

本发明为了解决现有的T型接头搅拌摩擦焊固定工装存在以下问题：第一、无法对焊缝根部界面进行充分破碎消除，导致接头内容易存在未焊合缺陷；第二、二次施焊或施加辅助热源，导致接头热影响区软化程度增大，接头性能降低，并且增加工时，降低焊接效率，提供了一种动支撑辅助搅拌摩擦焊接T型接头的装置及方法。

本发明的技术方案是一种动支撑辅助搅拌摩擦焊接T型接头的装置，它包括大针搅拌头、第一动支撑、第二动支撑、第一定位单元、第二定位单元、第一导轨、第二导轨、第一滑块、第二滑块、第三定位单元、第一压板、第二压板和平台，大针搅拌头的搅拌针长度大于被焊盖板的厚度，搅拌针直径大于被焊筋板的厚度，第一动支撑和第二动支撑结构相同，对称设置，第一动支撑和第二动支撑相对面的侧面上端分别开设一个半圆柱槽，每个半圆柱槽半径大于大针搅拌头的搅拌针半径，半圆柱槽深度大于大针搅拌头的搅拌针长度与被焊盖板厚度的差值。

第一定位单元和第二定位单元相对设置，安装在平台上，第一导轨和第二导轨相对设置，沿焊接方向安装在第一定位单元和第二定位单元之间的平台上。第一滑块和第二滑块分别安装在第一导轨和第二导轨上，第一动支撑和第二动支撑分别安装在第一滑块和第二滑块上。第三定位单元安装在第一导轨和第二导轨之间的平台上。被焊筋板安装在第三定位单元上，由定位模块和夹紧模块对被焊筋板进行定位和夹紧。被焊盖板安装在第一定位单元和第二定位单元上，并由第一压板和第二压板压紧。

焊接过程中，被焊盖板的下表面与被焊筋板的上表面、第一动支撑和第二动支撑的上表面紧贴，被焊筋板侧面与第一动支撑和第二动支撑的侧表面紧贴，大针搅拌头、第一动支撑、第二动支撑、第一滑块和第二滑块以选定的焊接速度相对被焊盖板、被焊筋板及装置其余部分同速移动。

进一步地，大针搅拌头的搅拌针长度大于被焊盖板的厚度0.2-0.5mm，搅拌针直径大于被焊筋板的厚度0.4-1mm。

进一步地，第一动支撑和第二动支撑侧面上端的半圆柱槽半径大于搅拌针半径0.5-1mm。

进一步地，第一动支撑和第二动支撑侧面上端的半圆柱槽深度比搅拌针的长度与盖板厚度的差值大0.5-1mm。

进一步地，第一动支撑和第二动支撑上与被焊盖板及被焊筋板的接触面具有半径为0.2-0.5mm的圆角过渡。

本发明还提供了一种动支撑辅助搅拌摩擦焊接T型接头的方法，它包括以下步骤：

步骤一、T型接头的装配：

在平台中央沿焊接方向安装第三定位单元，将被焊筋板放置在定位模块中，并由夹紧模块夹紧，在平台上沿焊接方向安装第一导轨和第二导轨，将第一滑块和第二滑块分别安装在第一导轨和第二导轨上，将第一动支撑和第二动支撑分别放置在第一滑块和第二滑块上，调节第一动支撑和第二动支撑位置，使被焊筋板侧面与第一动支撑和第二动支撑的侧表面紧贴，用螺栓将第一动支撑和第二动支撑分别固定在第一滑块和第二滑块上，将第一定位单元和第二定位单元相对安装在平台上，将被焊盖板安装在第一定位单元和第二定位单元上，并由第一压板和第二压板压紧，使被焊盖板下表面与被焊筋板、第一动支撑和第二动支撑的上表面紧贴，从而完成T型接头的装配。

步骤二、大针搅拌头的固定和焊前准备：

借助紧固螺钉将大针搅拌头安装到焊机主轴上，通过焊机主轴的高速转动，实现搅拌摩擦焊接，焊前调整长针搅拌头相对于被焊盖板的倾角，选定焊接工艺参数，输入到搅拌摩擦焊机的控制系统中；

步骤三、搅拌摩擦焊接：

开始焊接时，大针搅拌头的搅拌针以选定的转速逐渐扎入被焊盖板、第一动支撑及第二动支撑侧面的半圆柱槽和被焊筋板内；当搅拌针穿透被焊盖板并逐渐扎入被焊筋板一定深度后，大针搅拌头、第一动支撑、第二动支撑、第一滑块和第二滑块以选定的焊接速度相对被焊盖板、被焊筋板及装置其余部分同速移动，直至完成整个搅拌摩擦焊接过程。

进一步地，大针搅拌头的搅拌针扎入被焊筋板的深度为0.2-0.5mm。

进一步地，第一动支撑和第二动支撑侧面上端开设两个半圆柱槽容纳大针搅拌头的搅拌针超出被焊筋板厚度的部分。

进一步地，大针搅拌头、第一动支撑、第二动支撑、第一滑块和第二滑块以选定的焊接速度焊接方向移动，被焊盖板、被焊筋板及装置其余部分保持静止。

进一步地，大针搅拌头、第一动支撑、第二动支撑、第一滑块和第二滑块保持静止，被焊盖板、被焊筋板及装置其余部分以选定的焊接速度沿焊接相反方向移动。

进一步地，固定在焊机上的大针搅拌头倾角为1°-3°。

本发明与现有技术相比具有以下改进效果：

1、本发明通过设计大针搅拌头和侧面带有半圆柱槽的第一动支撑和第二动支撑，使搅拌针能够穿透被焊盖板直抵被焊筋板，成功将T型接头转化为搭接接头进行焊接，避免了角焊缝焊接。此外，搅拌针长度大于被焊盖板厚度且直径大于被焊筋板厚度，可以使盖板和筋板之间的搭接界面被搅拌针完全破坏，解决了现有技术为了避免搅拌针与夹具碰撞，将搅拌针直径设计小于筋板厚度，导致搅拌区域过小，原始界面未能完全破坏，接头焊根处存在未焊合缺陷的问题，有助于提高接头强度。

2、本发明避免了两次角接、两次对接及施加辅助热源等方法带来的多次装卡、增加工时、降低生产效率问题和接头热影响区软化程度增大问题。本发明只需一次施焊即可获得T型接头，有效降低焊接过程热输入，节约工时提高生产效率。

3、本发明的第一动支撑和第二动支撑的半圆柱槽的半径大于搅拌针半径，半圆柱槽深度大于搅拌针长度与被焊盖板厚度的差值，焊接过程中，搅拌针与半圆柱槽之间的间隙具有容纳被搅拌针挤出的处于塑性化状态的被焊材料的作用，避免了被焊材料损失，防止盖板减薄。此外，第一动支撑、第二动支撑与被焊盖板、被焊筋板的接触面为圆角过渡，焊接过程中，第一动支撑和第二动支撑的半圆柱槽16的侧壁对焊根处的塑性金属具有挤压作用，从而使焊缝根部处形成圆角过渡，有助于降低接头应力集中。总之，本发明提出了一种动支撑辅助搅拌摩擦焊接T型接头的新思想，可以获得优质高强的T型接头。

附图说明

图1是本发明中动支撑辅助搅拌摩擦焊接T型接头装置的横截面示意图。

图2是本发明中动支撑辅助搅拌摩擦焊接T型接头装置的纵截面示意图。

图3是本发明中第三定位单元的结构示意图。

图4是本发明中第一动支撑和第二动支撑侧面上端的半圆柱槽16的横截面示意图。

图5是本发明焊接过程中被焊盖板、被焊筋板、第一动支撑和第二动支撑接触形式横截面示意图

其中1为大针搅拌头、2为第一动支撑、3为第二动支撑、4被焊盖板、5为被焊筋板、6为第一定位单元、7为第二定位单元、8为第一导轨、9为第二导轨、10为第一滑块、11为第二滑块、12为第三定位单元、13为第一压板、14为第二压板、15为平台、16为半圆柱槽。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图5说明本实施方式，本实施方式的动支撑辅助搅拌摩擦焊接T型接头的装置，它包括大针搅拌头1、第一动支撑2、第二动支撑3、第一定位单元6、第二定位单元7、第一导轨8、第二导轨9、第一滑块10、第二滑块11、第三定位单元12、第一压板13、第二压板14和平台15，大针搅拌头1的搅拌针长度大于被焊盖板4的厚度，搅拌针直径大于被焊筋板5的厚度，第一动支撑2和第二动支撑3结构相同，对称设置，第一动支撑2和第二动支撑3相对面的侧面上端分别开设一个半圆柱槽16，每个半圆柱槽16的半径大于大针搅拌头1的搅拌针半径，半圆柱槽16深度大于大针搅拌头1的搅拌针长度与被焊盖板4厚度的差值。

第一定位单元6和第二定位单元7相对设置，安装在平台15上，第一导轨8和第二导轨9相对设置，沿焊接方向安装在第一定位单元6和第二定位单元7之间的平台15上。第一滑块10和第二滑块11分别滑动安装在第一导轨8和第二导轨9上，第一动支撑2和第二动支撑3分别安装在第一滑块10和第二滑块11上。第三定位单元12安装在第一导轨8和第二导轨9之间的平台15上。被焊筋板5安装在第三定位单元12上，由定位模块12-1和夹紧模块12-2对被焊筋板5进行定位和夹紧。被焊盖板4安装在第一定位单元6和第二定位单元7上，并由第一压板13和第二压板14压紧。

焊接过程中，被焊盖板4的下表面与被焊筋板5的上表面、第一动支撑2和第二动支撑3的上表面紧贴，被焊筋板5侧面与第一动支撑2和第二动支撑3的侧表面紧贴，大针搅拌头1、第一动支撑2、第二动支撑3、第一滑块10和第二滑块11以选定的焊接速度相对被焊盖板4、被焊筋板5及装置其余部分同速移动。

具体实施方式二：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式的大针搅拌头1的搅拌针长度大于被焊盖板4的厚度0.2-0.5mm，搅拌针直径大于被焊筋板5的厚度0.4-1mm。如此设置，可以使盖板与筋板的搭接界面完全被搅拌针破坏。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式第一动支撑2和第二动支撑3侧面上端的半圆柱槽16半径大于搅拌针半径0.5-1mm。如此设置，能够有效的防止搅拌针侧面与半圆柱槽16侧壁之间发生相互摩擦，减少搅拌针磨损。此外，焊接过程中，搅拌针侧面与半圆柱槽侧壁之间的间隙还用于容纳被搅拌针挤出的处于塑性化状态的被焊材料，避免被焊材料损失，从而形成良好的焊缝成形。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图5说明本实施方式，本实施方式的第一动支撑2和第二动支撑3侧面上端的半圆柱槽16深度比搅拌针的长度与盖板4厚度的差值大0.5-1mm。如此设置，能够有效的防止搅拌针表面与半圆柱槽16底面之间发生相互摩擦，减少搅拌针磨损。此外，焊接过程中，搅拌针端部与半圆柱槽底部之间的间隙还用于容纳被搅拌针挤出的处于塑性化状态的被焊材料，避免被焊材料损失，从而形成良好的焊缝成形。其它组成和连接关系与具体实施方式一至三中任意一项相同。

具体实施方式五：结合图4说明本实施方式，本实施方式的第一动支撑2和第二动支撑3上与被焊盖板4与被焊筋板5的接触面具有半径为0.2-0.5mm的圆角过渡。如此设置，能够使T型接头焊缝根部形成半径为0.2-0.5mm的圆角过渡，从而降低T型接头应力集中，提高接头力学性能。其它组成和连接关系与具体实施方式一至四中任意一项相同。

本发明的一种动支撑辅助搅拌摩擦焊接T型接头装置的实施例：

大针搅拌头1的搅拌针长度大于被焊盖板4的厚度0.3mm，搅拌针直径大于被焊筋板5的厚度0.6mm，所谓动支撑，是指搅拌头下方的第一动支撑2、第二动支撑3和搅拌头在焊接过程中相对于盖板与筋板同速移动，同时第一动支撑2和第二动支撑3承受一部分搅拌头轴向力载荷。第一动支撑2和第二动支撑3具有对称结构，其侧面上端分别开设两个半圆柱槽16，半圆柱槽16半径大于搅拌针半径0.5mm，槽深大于大针搅拌头1搅拌针长度与盖板4厚度差值0.5mm，半圆柱槽16用于容纳搅拌针超出被焊筋板5厚度的部分。第一动支撑2和第二动支撑3上与盖板4、筋板5的接触面具有半径为0.3mm的圆角过渡，从而使T型接头焊根处在焊接过程中成形为圆角。

具体实施方式六：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的一种动支撑辅助搅拌摩擦焊接T型接头的方法，它包括以下步骤：

步骤一、T型接头的装配：

在平台15中央沿焊接方向安装第三定位单元，将被焊筋板5放置在定位模块12-1中，并由夹紧模块12-2夹紧，在平台15上沿焊接方向安装第一导轨8和第二导轨9，将第一滑块10和第二滑块11分别安装在第一导轨8和第二导轨9上，将第一动支撑2和第二动支撑3分别放置在第一滑块10和第二滑块11上，调节第一动支撑2和第二动支撑3位置，使被焊筋板5侧面与第一动支撑2和第二动支撑3的侧表面紧贴，用螺栓将第一动支撑2和第二动支撑3分别固定在第一滑块10和第二滑块11上，将第一定位单元6和第二定位单元7相对安装在平台15上，将被焊盖板4安装在第一定位单元6和第二定位单元7上，并由第一压板13和第二压板14压紧，使被焊盖板4下表面与被焊筋板5、第一动支撑2和第二动支撑3的上表面紧贴，从而完成T型接头的装配。

步骤二、大针搅拌头1的固定和焊前准备：

借助紧固螺钉将大针搅拌头1安装到焊机主轴上，通过焊机主轴的高速转动，实现搅拌摩擦焊接，焊前调整长针搅拌头相对于被焊盖板的倾角为1.5°，选定搅拌头转速800rpm、焊接速度100mm/min、压深0.2mm等焊接工艺参数，输入到搅拌摩擦焊机的控制系统中；

步骤三、搅拌摩擦焊接：

开始焊接时，大针搅拌头1的搅拌针以选定的转速逐渐扎入被焊盖板4、第一动支撑2及第二动支撑3侧面的半圆柱槽16和被焊筋板5内；当搅拌针穿透被焊盖板4并逐渐扎入被焊筋板5一定深度后，大针搅拌头1、第一动支撑2、第二动支撑3、第一滑块10和第二滑块11以选定的焊接速度相对被焊盖板4、被焊筋板5及装置其余部分同速移动，直至完成整个搅拌摩擦焊接过程。

具体实施方式七：结合图5说明本实施方式，本实施方式的大针搅拌头1的搅拌针扎入被焊筋板5的深度为0.2-0.5mm，搅拌针的直径大于被焊筋板5的厚度0.4-1mm。如此设置，能够使搅拌针完全破坏盖板4和筋板5的搭接界面，避免产生未焊合等缺陷。其它组成和连接关系与具体实施方式一至六中任意一项相同。

具体实施方式八：结合图5说明本实施方式，本实施方式的第一动支撑2和第二动支撑3侧面上端开设两个半圆柱槽16容纳大针搅拌头1的搅拌针超出被焊筋板5厚度的部分。如此设置，能够有效的防止搅拌针侧面与半圆柱槽16侧壁之间、搅拌针表面与半圆柱槽16底面之间发生相互摩擦，从而降低搅拌针磨损。，其它组成和连接关系与具体实施方式一至七中任意一项相同。

具体实施方式九：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式的大针搅拌头1、第一动支撑2、第二动支撑3、第一滑块10和第二滑块11以选定的焊接速度焊接方向移动，被焊盖板4、被焊筋板5及装置其余部分保持静止。如此设置，能够适应焊接设备为机械臂型搅拌摩擦焊机，第一滑块10和第二滑块11及其上安装的第一动支撑2、第二动支撑3可由其他动力装置驱动，保持移动速度与搅拌头移动速度相同。其它组成和连接关系与具体实施方式一至八中任意一项相同。

具体实施方式十：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式的大针搅拌头1、第一动支撑2、第二动支撑3、第一滑块10和第二滑块11保持静止，被焊盖板4、被焊筋板5及装置其余部分以选定的焊接速度沿焊接相反方向移动。如此设置，能够适应焊接设备为龙门式搅拌摩擦焊机，第一滑块10和第二滑块11及其上安装的第一动支撑2、第二动支撑3可由钢杆连接固定在龙门柱上，保持静止。焊接过程中，龙门式搅拌摩擦焊机工作台带动被焊盖板4、被焊筋板5及装置其余部分以选定的焊接速度沿焊接相反方向移动，从而实现焊接。其它组成和连接关系与具体实施方式一至九中任意一项相同。

具体实施方式十一：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式的固定在焊机上的大针搅拌头1倾角为1°-3°。如此设置，能够有效的加强轴肩对焊缝金属的锻压作用，避免产生孔洞等缺陷。其它组成和连接关系与具体实施方式一至十中任意一项相同。

Claims (11)

1.一种动支撑辅助搅拌摩擦焊接T型接头的装置，其特征在于：它包括大针搅拌头(1)、第一动支撑(2)、第二动支撑(3)、第一定位单元(6)、第二定位单元(7)、第一导轨(8)、第二导轨(9)、第一滑块(10)、第二滑块(11)、第三定位单元(12)、第一压板(13)、第二压板(14)和平台(15)，大针搅拌头(1)的搅拌针长度大于被焊盖板(4)的厚度，搅拌针直径大于被焊筋板(5)的厚度；第一动支撑(2)和第二动支撑(3)结构相同，对称设置，第一动支撑(2)和第二动支撑(3)相对面的侧面上端分别开设一个半圆柱槽(16)，每个半圆柱槽(16)的半径大于大针搅拌头(1)的搅拌针半径，半圆柱槽(16)深度大于大针搅拌头(1)的搅拌针长度与被焊盖板(4)厚度的差值；

第一定位单元(6)和第二定位单元(7)相对设置并安装在平台(15)上，第一导轨(8)和第二导轨(9)相对设置，沿焊接方向安装在第一定位单元(6)和第二定位单元(7)之间的平台(15)上；第一滑块(10)和第二滑块(11)分别滑动安装在第一导轨(8)和第二导轨(9)上，第一动支撑(2)和第二动支撑(3)分别安装在第一滑块(10)和第二滑块(11)上；第三定位单元(12)安装在第一导轨(8)和第二导轨(9)之间的平台(15)上；被焊筋板(5)安装在第三定位单元(12)上，由定位模块(12-1)和夹紧模块(12-2)对被焊筋板(5)进行定位和夹紧；被焊盖板(4)安装在第一定位单元(6)和第二定位单元(7)上，并由第一压板(13)和第二压板(14)压紧；

焊接过程中，被焊盖板(4)的下表面与被焊筋板(5)的上表面、第一动支撑(2)和第二动支撑(3)的上表面紧贴，被焊筋板(5)侧面与第一动支撑(2)和第二动支撑(3)的侧表面紧贴，大针搅拌头(1)、第一动支撑(2)、第二动支撑(3)、第一滑块(10)和第二滑块(11)以选定的焊接速度相对被焊盖板(4)、被焊筋板(5)及装置其余部分同速移动。

2.根据权利要求1所述的动支撑辅助搅拌摩擦焊接T型接头的装置，其特征在于：大针搅拌头(1)的搅拌针长度大于被焊盖板(4)的厚度0.2-0.5mm，搅拌针直径大于被焊筋板(5)的厚度0.4-1mm。

3.根据权利要求2所述的动支撑辅助搅拌摩擦焊接T型接头的装置，其特征在于：第一动支撑(2)和第二动支撑(3)侧面上端的半圆柱槽(16)半径大于搅拌针半径0.5-1mm。

4.根据权利要求3所述的动支撑辅助搅拌摩擦焊接T型接头的装置，其特征在于：第一动支撑(2)和第二动支撑(3)侧面上端的半圆柱槽(16)深度比搅拌针的长度与被焊盖板(4)厚度的差值大0.5-1mm。

5.根据权利要求4所述的动支撑辅助搅拌摩擦焊接T型接头的装置，其特征在于：第一动支撑(2)和第二动支撑(3)上与被焊盖板(4)和被焊筋板(5)的接触面具有半径为0.2-0.5mm的圆角过渡。

6.一种动支撑辅助搅拌摩擦焊接T型接头的方法，其特征在于：它包括以下步骤：

步骤一、T型接头的装配：

在平台(15)中央沿焊接方向安装第三定位单元，将被焊筋板(5)放置在定位模块(12-1)中，并由夹紧模块(12-2)夹紧，在平台(15)上沿焊接方向安装第一导轨(8)和第二导轨(9)，将第一滑块(10)和第二滑块(11)分别滑动安装在第一导轨(8)和第二导轨(9)上，将第一动支撑(2)和第二动支撑(3)分别放置在第一滑块(10)和第二滑块(11)上，调节第一动支撑(2)和第二动支撑(3)位置，使被焊筋板(5)侧面与第一动支撑(2)和第二动支撑(3)的侧表面紧贴，用螺栓将第一动支撑(2)和第二动支撑(3)分别固定在第一滑块(10)和第二滑块(11)上，将第一定位单元(6)和第二定位单元(7)相对安装在平台(15)上，将被焊盖板(4)安装在第一定位单元(6)和第二定位单元(7)上，并由第一压板(13)和第二压板(14)压紧，使被焊盖板(4)下表面与被焊筋板(5)、第一动支撑(2)和第二动支撑(3)的上表面紧贴，从而完成T型接头的装配；

步骤二、大针搅拌头(1)的固定和焊前准备：

借助紧固螺钉将大针搅拌头(1)安装到焊机主轴上，通过焊机主轴的高速转动，实现搅拌摩擦焊接，焊前调整长针搅拌头相对于被焊盖板的倾角，选定焊接工艺参数，输入到搅拌摩擦焊机的控制系统中；

步骤三、搅拌摩擦焊接：

开始焊接时，大针搅拌头(1)的搅拌针以选定的转速逐渐扎入被焊盖板(4)、第一动支撑(2)及第二动支撑(3)侧面的半圆柱槽(16)和被焊筋板(5)内；当搅拌针穿透被焊盖板(4)并逐渐扎入被焊筋板(5)一定深度后，大针搅拌头(1)、第一动支撑(2)、第二动支撑(3)、第一滑块(10)和第二滑块(11)以选定的焊接速度相对被焊盖板(4)、被焊筋板(5)及装置其余部分同速移动，直至完成整个搅拌摩擦焊接过程。

7.根据权利要求6所述的动支撑辅助搅拌摩擦焊接T型接头的方法，其特征在于：大针搅拌头(1)的搅拌针扎入被焊筋板(5)的深度为0.2-0.5mm。

8.根据权利要求7所述的动支撑辅助搅拌摩擦焊接T型接头的方法，其特征在于：第一动支撑(2)和第二动支撑(3)侧面上端开设两个半圆柱槽(16)容纳大针搅拌头(1)的搅拌针超出被焊筋板(5)厚度的部分。

9.根据权利要求8所述的动支撑辅助搅拌摩擦焊接T型接头的方法，其特征在于：大针搅拌头(1)、第一动支撑(2)、第二动支撑(3)、第一滑块(10)和第二滑块(11)以选定的焊接速度沿焊接方向移动，被焊盖板(4)、被焊筋板(5)及装置其余部分保持静止。

10.根据权利要求9所述的动支撑辅助搅拌摩擦焊接T型接头的方法，其特征在于：大针搅拌头(1)、第一动支撑(2)、第二动支撑(3)、第一滑块(10)和第二滑块(11)保持静止，被焊盖板(4)、被焊筋板(5)及装置其余部分以选定的焊接速度沿焊接相反方向移动。

11.根据权利要求10所述的动支撑辅助搅拌摩擦焊接T型接头的方法，其特征在于：固定在焊机上的大针搅拌头(1)倾角为1°-3°。

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