CN111347148A - 铁素体不锈钢超声波辅助焊接装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铁素体不锈钢超声波辅助焊接装置及方法，属于焊接技术领域。包括超声波执行机构、循环冷却机构、行走机构、旋转机构、升降机构，滚压头位于超声波执行机构的下端与待焊工件以直接接触的方式传递超声波，包括滚压球和滚压轮两种形式；滚压球适用于平板焊接，与待焊工件以点‑面接触的方式传递超声波；滚压轮适用于管材焊接，与待焊工件以线‑面接触的方式传递超声波。焊接时滚压头固定于焊缝的一侧且相距预设距离，或者设置在焊枪之前沿着焊缝和焊枪做同步运动，将超声波经过待焊工件传入熔池，在熔池内产生超声空化和声流动现象增加形核过冷度并破碎柱状晶，从而增加结晶数目、细化晶粒、抑制焊缝柱状晶区的产生。

Description

铁素体不锈钢超声波辅助焊接装置及方法

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，特别涉及一种超声波柔性辅助装置，尤指一种铁素体不锈钢超声波辅助焊接装置及方法，主要适用于铁素体不锈钢板材和管材的焊接。

背景技术

铁素体不锈钢无相变、胀形系数小好、耐蚀性优良、价格相对较低，在一些工况条件恶劣的环境下具有巨大的应用价值，并且在一些原先只能采用奥氏体不锈钢的应用领域，铁素体不锈钢已经成为了一种特别优异的替代材料。但铁素体不锈钢在1150℃焊接温度下，焊缝熔池凝固过程中晶粒急剧长大、脆性大。这使得铁素体不锈钢在焊接后容易出现缺陷，或者在后续的胀形、弯曲等塑性加工中极易出现开裂等现象，这极大地限制了铁素铁不锈钢在工业生产中的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铁素体不锈钢超声波辅助焊接装置及方法，解决工件在焊接过程中焊缝中心易形成尺寸较大的柱状晶组织，使焊缝中心金属的力学性能下降成为焊缝弱化点，不利于后续工件的进一步加工，影响焊接质量和焊接效果，以及超声波滚压头在近距离接触焊缝、长时间与工件发生滚动接触所造成的高受热、高磨损等问题。本发明在焊接过程中增加超声波辅助的工艺，通过超声波执行结构提供的一定的压紧力使滚压头与工件以直接接触的方式来完成超声波在异质界面间的传递，并根据不同的工件设计了两种不同形式的用于持续向工件传递超声波的滚压头，主要为：在焊接过程中，超声波执行机构下端的滚压头与工件直接接触，通过提供一定的压紧力在工件表面上滚动或固定来持续高效地传递超声波进入熔池，在熔池中产生超声空化和声流动的现象。并为滚压头提供及时的冷却和滚动轴承，使超声波源头离焊缝熔池更进一步，提高超声波进入熔池的有效率，以及有效解决滚压头的受热和磨损问题。超声空化增加了熔池凝固过程中的形核过冷度，提高了形核率增加晶核数目；声流动产生的冲击力破碎枝晶，同时增加了晶核数。这使得熔池在凝固过程中焊缝组织晶粒细化，柱状晶区消失，从而极大地提高了铁素体不锈钢的焊接性能和焊缝组织的力学性能。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

铁素体不锈钢超声波辅助焊接装置，包括：含有滚压头的超声波执行机构10、循环冷却机构21、行走机构、旋转机构、升降机构13，焊接时超声波执行机构10下端的滚压头固定于焊缝18的一侧且相距预设距离，或者设置在焊枪9之前沿着焊缝18和焊枪9做同步运动，将超声波经过待焊工件17传入熔池，超声波在熔池内产生超声空化和声流动现象增加形核过冷度并破碎柱状晶，从而增加结晶数目、细化晶粒、抑制焊缝柱状晶区的产生。

所述的滚压头位于超声波执行机构10的下端与待焊工件17以直接接触的方式传递超声波，包括滚压球14和滚压轮20两种形式；所述滚压球14为球形，适用于平板焊接，与待焊工件17以点-面接触的方式传递超声波，超声波在待焊工件17中呈辐射状分布；所述滚压轮20为轮状，适用于管材焊接，与待焊工件17以线-面接触的方式传递超声波，超声波在待焊工件17中沿着焊接方向分布。

所述的超声波执行结构10通过升降机构13提供的外力使滚压头和待焊工件17紧密接触；滚压头在待焊工件17表面上固定或者滚动。

所述的超声波执行结构10与待焊工件17之间的倾斜程度在垂直于待焊工件17表面且平行于焊接方向的竖直平面内顺时针或逆时针转动。

所述的循环冷却机构21设置于超声波执行机构10下端的轴孔内，在紧邻滚动轴承22的超声波执行机构壳体23上开设环形槽，内置一通有冷却液的金属软管，金属软管通过环形槽预留的出入口与外置压力泵装置连接。

所述的超声波执行机构10通过旋转机构与升降机构13转动连接，所述旋转机构由可转动板11和固定板12组成，可转动板11为圆形、其后端面圆心处有一圆柱形凸台，转动板上开有一3/4环形槽；固定板12为方形，其后端面设置有辅助结构与升降机构13中的梯形螺杆转动连接，其前端面与可转动板11圆心相对应处开有圆柱形孔，并且在与可转动板11环形槽水平位置相对应处有螺纹孔；所述升降机构13通过四个导套15设置于两条平行的横向、纵向的工字型轨道16上能在空间上移动，且在导套15上设置有紧固螺钉以实现锁死。

所述的行走机构包括小车行走轨道3和其上的焊接小车2，焊枪9通过滑动副A6、滑动副B7、滑动副C8固定于所述焊接小车2上，滑动副A、B、C上设置有紧固螺钉进行锁死；焊接小车2下方放置两条相互平行的横向的小车行走轨道3，所述小车街轨道3与工作台1接触固定；焊枪9可移动至焊缝18上方，到达最佳焊接位置，并随着焊接小车2沿焊缝18匀速直线运动。

本发明的另一目的在于提供一种铁素体不锈钢超声波辅助焊接方法，包括如下步骤：

步骤（1）：根据待焊工件17的形状选择滚压头，即滚压球14或滚压轮20；当滚压头为滚压轮20时，在焊接开始前开启外置压力泵，循环冷却液对焊接过程中的滚压轮20持续冷却；

步骤（2）：调整超声波执行机构10的压紧力，使滚压头和待焊工件17在超声波输入时发生谐振，有效地传递超声波；

步骤（3）：通过旋转机构改变超声波在待焊工件17中的传播方式以及进入熔池的方式，使得超声波的波峰发生在焊接熔池的中心，增强超声波对熔池的作用；

步骤（4）：针对不同板厚和形状尺寸的待焊工件17调整超声波输入参数、焊接时滚压头相对熔池的位置和运动关系，熔池前或熔池的一侧、同步运动或固定不动；使得熔池内超声空化和声流动现象达到最优，超声波对晶粒细化作用显著。

本发明的有益效果在于：滚压头与工件直接接触并有一定的相互作用力，超声波传递经过界面时的反射损耗少，利用率高；滚压头在工件表面上滚动传递，超声波传递时具有连续性，并且非常稳定；循环冷却液可带走大量焊接热，可对滚压头起到及时的冷却，极大地提高超声波声源与焊缝的距离，使超声波的传递更加有效；超声波执行机构可以通过旋转机构改变超声波进入熔池的方向，从而改变熔池处超声波的振幅大小以改变焊缝组织晶粒细化的程度。超声波经滚压头与待焊工件直接接触高效稳定地传递进入焊接熔池，在熔池中产生超声空化和声流动的现象。这使得熔池在凝固过程中形核过冷度增加，局部高温高压产生的冲击力使枝晶破碎增加形核晶核，从而细化焊缝晶粒，消除柱状晶区。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明的铁素体不锈钢超声波辅助焊接装置的结构示意图（滚压头为滚压球）；

图2为图1的侧视示意图；

图3为本发明的铁素体不锈钢超声波辅助焊接装置实施例局部示意图（滚压头为滚压轮）；

图4为本发明的局部放大示意图；

图5为本发明的滚压轮与待焊工件相对位置示意图；

图6、图7为本发明的滚压头与待焊工件的接触方式和工件上超声波的分布，其中图6为滚压头，图7为滚压轮；

图8为本发明的铁素体不锈钢超声波辅助焊接装置实施例循环冷却装置和滚动轴承示意图；

图9为图8的A-A剖视示意图；

图10为本发明的超声波辅助焊接前后的焊缝中心金相组织效果图；

图11为本发明的铁素体不锈钢超声波辅助焊接方法的流程示意图（滚压头为滚压球）。

图中：1、工作台；2、焊接小车；3、小车行走轨道；4、定位夹紧机构的底板；5、夹紧定位板；6、滑动副A；7、滑动副B；8、滑动副C；9、焊枪；10、超声波执行机构；11、可转动板；12、固定板；13、升降机构；14、滚压球；15、导套；16、工字型轨道；17、待焊工件；18、焊缝；19、夹具；20、滚压轮；21、循环冷却机构；22、滚动轴承。23、超声波执行机构壳体。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的详细内容及其具体实施方式。

参见图1至图11所示，本发明的铁素体不锈钢超声波辅助焊接装置及方法，包括含有滚压头的超声波执行机构、循环冷却机构、定位夹紧装机构、焊接小车和焊接装置。其中，滚压头根据待焊工件的需求分为滚压球和滚压轮两种形式。在焊接过程中，超声波执行机构固定在焊缝的一侧，或者设置在焊枪之前沿着焊缝和焊枪做同步运动。并通过改变超声波执行机构与待焊工件的接触角度、压紧力，将超声波以不同的大小和传导方式经滚压头与待焊工件的直接接触进入熔池。同时向超声波执行机构下端通入循环冷缺液，可大大减小焊接热对滚压头的影响，进一步缩小滚压头与焊接熔池的距离。有效传导至熔池的超声波在熔池内部产生超声空化及声流。

参见图1至图10所示，本发明的铁素体不锈钢超声波辅助焊接装置，包括：含有滚压头的超声波执行机构10、工作台1、循环冷却机构21、行走机构、旋转机构、升降机构13，焊接时超声波执行机构10下端的滚压头固定于焊缝18的一侧且相距预设距离，或者设置在焊枪9之前沿着焊缝18和焊枪9做同步运动，将超声波经过待焊工件17传入熔池，超声波在熔池内产生超声空化和声流动现象增加形核过冷度并破碎柱状晶，从而增加结晶数目、细化晶粒、抑制焊缝柱状晶区的产生。

所述超声波执行机构10通过下端设置的滚压头与待焊工件17直接接触，并通过一定的压紧力在待焊工件17表面上或固定或滚动，将超声波以高效的方式经待焊工件17进入熔池。所述滚压头主要有滚压球14和滚压轮20两种形式：其一滚压头为球形，称为为滚压球14，与待焊工件17以点-面接触的方式应用于平板焊接；其二滚压头为为轮状，称为滚压轮20，与待焊工件17以线-面接触的方式应用于管材焊接。而循环冷却机构21设置在轴孔内环形槽中，里边的金属软管通入冷却液后可持续地带走大量焊接热。

所述的超声波执行结构10设置于相互垂直的两条相互平行的工字型导轨16上，通过升降机构13提供的外力使滚压头和待焊工件17紧密接触；滚压头在待焊工件17表面上固定或者滚动，超声波得以有效地经金属板进入熔池，大大降低了超声波在传递过程中的损耗；滚压头的形式可以根据待焊工件17的需求来决定，以使得超声波的传递更加有效。

所述的超声波执行结构10与待焊工件17之间的倾斜程度在垂直于待焊工件17表面且平行于焊接方向的竖直平面内顺时针或逆时针转动一定的角度，适当的倾斜角度相比较于垂直传递方式更有效，超声波进入熔池的方向更加有利、对熔池的作用更加明显。

所述的循环冷却机构21设置于超声波执行机构10下端的轴孔内，在紧邻滚动轴承22的超声波执行机构壳体23上开设环形槽，内置一通有冷却液的金属软管，金属软管通过环形槽预留的出入口与外置压力泵装置连接。

所述的超声波执行机构10通过旋转机构与升降机构13转动连接，所述旋转机构由可转动板11和固定板12组成，可转动板11为圆形、其后端面圆心处有一圆柱形凸台，转动板上开有一3/4环形槽；固定板12为方形，其后端面设置有辅助结构与升降机构13中的梯形螺杆转动连接，其前端面与可转动板11圆心相对应处开有圆柱形孔，并且在与可转动板11环形槽水平位置相对应处有螺纹孔；所述升降机构13通过四个导套15设置于两条平行的横向、纵向的工字型轨道16上能在空间上移动，且在导套15上设置有紧固螺钉以实现锁死。

所述旋转机构可以实现超声波执行机构在垂直于待焊工件17表面且平行于焊接方向的竖直平面内顺时针或逆时针转动一定的角度，用以调整超声波进入焊接熔池的方向，改善焊缝组织分布。所述升降机构13用以提供一定的外力使滚压头与待焊工件17的直接接触更加紧密。

所述的行走机构包括小车行走轨道3和其上的焊接小车2，焊枪9通过滑动副A6、滑动副B7、滑动副C8固定于所述焊接小车2上，使得焊枪9可沿着焊缝18在小车行走轨道（3）上平稳运动，并能根据待焊工件17的厚度调整焊枪9的位置。滑动副A、B、C上设置有紧固螺钉进行锁死；焊接小车2下方放置两条相互平行的横向的小车行走轨道3，所述小车街轨道3与工作台1接触固定；焊枪9可移动至焊缝18上方，到达最佳焊接位置，并随着焊接小车2沿焊缝18匀速直线运动。

本发明的另一目的在于提供一种铁素体不锈钢超声波辅助焊接方法，包括如下步骤：

步骤（1）：根据待焊工件17的形状选择合适的滚压头，滚压球14或滚压轮20。当滚压头为滚压轮20时，在焊接开始前开启外置压力泵，循环冷却液对焊接过程中的滚压轮20持续冷却。

步骤（2）：调整超声波执行机构10的压紧力，使滚压头和待焊工件17在超声波输入时发生谐振，有效地传递超声波。

步骤（3）：通过旋转机构改变超声波在待焊工件17中的传播方式以及进入熔池的方式，使得超声波的波峰发生在焊接熔池的中心，增强超声波对熔池的作用。

步骤（4）：针对不同板厚和形状尺寸的待焊工件17调整超声波输入参数、焊接时滚压头相对熔池的位置和运动关系，熔池前或熔池的一侧、同步运动或固定不动。使得熔池内超声空化和声流动现象达到最优，超声波对晶粒细化作用显著。

实施例：

参见图1至图10所示，本发明的铁素体不锈钢超声波辅助焊接装置，包括：含有滚压头的超声波执行机构10、循环冷却机构21、和工作台1、行走机构2、3、旋转机构11、12和升降机构13。

所述超声波执行机构10通过螺栓固定于可转动板11上，通过旋转机构所构成的转动副可以在竖直面内转动，使得超声波执行机构10与待焊工件17之间的夹角得以改变，其所传递的超声波的大小及传递方式随之改变。适当调整旋转机构与升降机构13，使得超声波执行机构10在辅助焊接的过程中实现三维柔性辅助。

所述滚压头设置于超声波执行机构10的下端，主要有滚压球14和滚压轮20两种形式。滚压球14为球形，适用于平板焊接，与待焊工件17以点-面接触的方式传递超声波，且超声波在工件中辐射状分布；而滚压轮20相对复杂，适用于管状焊接，与待连接管材以线-面接触的方式传递超声波，超声波在工件中沿焊接方向分布。其与待焊工件17的接触面为一段不连续的内凹弧形，弧形的半径略大于管材的半径，轴径与超声波执行结构10以轴承连接，滚压过程更加稳定。

所述循环冷却机构21设置于超声波执行机构10下端的轴孔内，在紧邻滚动轴承22的超声波执行机构壳体23上开设环形槽，内置一通有冷却液的金属软管，金属软管通过环形槽预留的出入口与外置压力泵装置连接。在焊接开始的同时，打开外置压力泵为冷却液的循环流动提供驱动力，及时地从滚压头上带走大量的焊接热，大大降低了滚压头的受热损害，更减小了发射超声的滚压头与焊缝18的距离，从而促进超声波进入熔池，提高焊接效果。轴孔内置的滚动轴承22，使滚压轮20避免与待焊工件17发生滑动摩擦，有效解决了滚压头受热持续磨损的问题。为滚压轮20设置冷却与滚动部件，提高了滚压轮20和其它相关部件的寿命，在实际生产中减少了更换零件的问题，提高产品的生产率。

所述工作台1为具有较大厚度的钢板，表面具有较好的平整度且刚性足够，在使用过程中不会产生挠度等形变影响正常使用。

所述小车行走轨道3横向铺设，焊接小车2设置于横向铺设的小车行走轨道3上。焊接小车2上设置有可以通过滑动纵向移动的悬臂梁，悬臂梁远离焊接小车2的一端设置一可上下移动的滑动副B7，在该滑动副B7的下端又设置一可小范围纵向移动的滑动副，远离该滑动副A6的一端固定有焊枪9。在两个纵向的滑动副B、A前者大范围调节焊枪纵向位置，后者小范围内调节焊枪纵向位置与一个上下的滑动副C8的调整下，焊枪9可调至焊缝18正上方且合适距离的位置处。

所述工字型导轨16和小车行走轨道3之间设置有定位夹紧机构的底板4，能够使其上的夹紧定位板5纵向移动，从待焊工件17对接而形成横向的焊缝18。所述纵向的工字型导轨16固定于焊缝的一侧，并通过导套15在其上设置两条横向的工字型导轨16，使得横向工字型导轨可以通过导套与纵向工字型导轨之间形成的滑动副作纵向移动，并设置有锁死机构。在横向工字型导轨上通过导套连接有升降机构13，它通过滑动副沿着横向工字型导轨作横向运动，并设置有锁死机构。

所述升降机构13为带有锁死功能的螺旋式升降机，其螺旋杆通过滑块与旋转机构转动连接，实现旋转机构的上下运动，并通过工字型轨道和导套形成滑动副来实现升降机构13在平面内的运动。工字型轨道和导套形成的滑动副受其上的锁死装置所制约，横纵方向的锁死机构可以将升降机固定在限定平面中的某一点，也可以仅锁死升降机构的纵向移动，使之能通过手动驱动的方式随着焊接小车沿着焊缝作横向移动。

所述旋转机构为可转动板11和固定板12再加上两个螺钉相互配合而成，其中可转动板11为圆形，且设置有安装超声波执行机构10的固定板块。在可转动板11的前端面不与固定板接触的一面设置有3/4的环形沉孔槽，并且在该可转动板11的后端面与固定板接触的一面中心设置有一个半径为10mm、高位10mm的圆柱形凸台。在固定板12上其与可转动板11的接触面中心开有一半径为10mm、深度为11mm的沉孔，该孔与可转动板11后端面上的圆柱形凸台形成过渡配合，使得可转动板11通过其后端面上圆柱形凸台与固定板上的沉孔形成转动副，可转动板11转动一定的角度后，用紧固螺钉通过可转动板11上设置的沉孔环形槽与固定板12上沿水平方向设置的两个与沉孔环形槽相对应的螺纹孔连接。此外，在固定板12沿着可转动板11上半周设置刻度盘，根据需要调整可转动板11相对于固定板12，也就是超声波执行机构10相对于夹具19及待焊工件17的倾斜角度。

所述铁素体不锈钢超声波辅助焊接装置具有较大的灵活性，可以实现对较大尺寸范围和不同形状的待连接工件的焊接。同时超声波执行机构10在旋转机构和升降机构13的配合下，能够实现多种角度、多种超声波传递方式的辅助焊接，不同形式的滚压头更提高了铁素体不锈钢超声波辅助焊接装置的适应性，使得其不仅可以将超声波有效地传入板状焊接的熔池，还能在管状焊接的情况下有效地传导超声波以完成超声波辅助焊接。

本发明的铁素体不锈钢超声波辅助焊接方法的具体实施例，包括如下步骤：

步骤（1）：根据待焊工件17的形状为板材，选择滚压球14。

步骤（2）：调整超声波执行机构10的压紧力，使滚压头球14和待焊工件17发生谐振，有效地传递超声波。

步骤（3）：通过旋转机构改变超声波在待焊工件17中的传播方式以及进入熔池的方式，使得超声波的波峰发生在焊接熔池的中心，增强超声波对熔池的作用。

步骤（4）：针对不同板厚和形状尺寸的待焊工件17调整超声波输入参数、焊接时滚压球14在相对熔池的一侧固定不动。使得熔池内超声空化和声流动现象达到最优，超声波对晶粒细化作用显著。

超声辅助焊接后的焊缝金属相比于未施加超声的柱状晶明显消失，转变为小尺寸的等轴晶粒，焊缝的强度和韧性得以增加，提高了焊接接头的质量。

以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡对本发明所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种铁素体不锈钢超声波辅助焊接装置，其特征在于：包括：含有滚压头的超声波执行机构（10）、循环冷却机构（21）、行走机构、旋转机构、升降机构（13），焊接时超声波执行机构（10）下端的滚压头固定于焊缝（18）的一侧且相距预设距离，或者设置在焊枪（9）之前沿着焊缝（18）和焊枪（9）做同步运动，将超声波经过待焊工件（17）传入熔池，超声波在熔池内产生超声空化和声流动现象增加形核过冷度并破碎柱状晶，从而增加结晶数目、细化晶粒、抑制焊缝柱状晶区的产生。

2.根据权利要求1所述的铁素体不锈钢超声波辅助焊接装置，其特征在于：所述的滚压头位于超声波执行机构（10）的下端与待焊工件（17）以直接接触的方式传递超声波，包括滚压球（14）和滚压轮（20）两种形式；所述滚压球（14）为球形，适用于平板焊接，与待焊工件（17）以点-面接触的方式传递超声波，超声波在待焊工件（17）中呈辐射状分布；所述滚压轮（20）为轮状，适用于管材焊接，与待焊工件（17）以线-面接触的方式传递超声波，超声波在待焊工件（17）中沿着焊接方向分布。

3.根据权利要求2所述的铁素体不锈钢超声波辅助焊接装置，其特征在于：所述的超声波执行结构（10）通过升降机构（13）提供的外力使滚压头和待焊工件（17）紧密接触；滚压头在待焊工件（17）表面上固定或者滚动。

4.根据权利要求2或3所述的铁素体不锈钢超声波辅助焊接装置，其特征在于：所述的超声波执行结构（10）与待焊工件（17）之间的倾斜程度在垂直于待焊工件（17）表面且平行于焊接方向的竖直平面内顺时针或逆时针转动。

5.根据权利要求1所述的铁素体不锈钢超声波辅助焊接装置，其特征在于：所述的循环冷却机构（21）设置于超声波执行机构（10）下端的轴孔内，在紧邻滚动轴承（22）的超声波执行机构壳体（23）上开设环形槽，内置一通有冷却液的金属软管，金属软管通过环形槽预留的出入口与外置压力泵装置连接。

6.根据权利要求1或2或3所述的铁素体不锈钢超声波辅助焊接装置，其特征在于：所述的超声波执行机构（10）通过旋转机构与升降机构（13）转动连接，所述旋转机构由可转动板（11）和固定板（12）组成，可转动板（11）为圆形、其后端面圆心处有一圆柱形凸台，转动板上开有一3/4环形槽；固定板（12）为方形，其后端面设置有辅助结构与升降机构（13）中的梯形螺杆转动连接，其前端面与可转动板（11）圆心相对应处开有圆柱形孔，并且在与可转动板（11）环形槽水平位置相对应处有螺纹孔；所述升降机构（13）通过四个导套（15）设置于两条平行的横向、纵向的工字型轨道（16）上能在空间上移动，且在导套（15）上设置有紧固螺钉以实现锁死。

7.根据权利要求1所述的铁素体不锈钢超声波辅助焊接装置，其特征在于：所述的行走机构包括小车行走轨道（3）和其上的焊接小车（2），焊枪（9）通过滑动副A（6）、滑动副B（7）、滑动副C（8）固定于所述焊接小车（2）上，滑动副A、B、C上设置有紧固螺钉进行锁死；焊接小车（2）下方放置两条相互平行的横向的小车行走轨道（3），所述小车街轨道（3）与工作台（1）接触固定；焊枪（9）可移动至焊缝（18）上方，到达最佳焊接位置，并随着焊接小车（2）沿焊缝（18）匀速直线运动。

8.一种铁素体不锈钢超声波辅助焊接方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤（1）：根据待焊工件（17）的形状选择滚压头，即滚压球（14）或滚压轮（20）；当滚压头为滚压轮（20）时，在焊接开始前开启外置压力泵，循环冷却液对焊接过程中的滚压轮（20）持续冷却；

步骤（2）：调整超声波执行机构（10）的压紧力，使滚压头和待焊工件（17）在超声波输入时发生谐振，有效地传递超声波；

步骤（3）：通过旋转机构改变超声波在待焊工件（17）中的传播方式以及进入熔池的方式，使得超声波的波峰发生在焊接熔池的中心，增强超声波对熔池的作用；

步骤（4）：针对不同板厚和形状尺寸的待焊工件（17）调整超声波输入参数、焊接时滚压头相对熔池的位置和运动关系，熔池前或熔池的一侧、同步运动或固定不动；使得熔池内超声空化和声流动现象达到最优，超声波对晶粒细化作用显著。

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