CN112045592B - 一种超声辅助、分阶调压夹持装置及异种材料连接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种超声辅助、分阶调压夹持装置及异种材料连接方法，包括：夹持机构，夹持机构包括第一夹持件、第二夹持件、机架和动力部件，动力部件用以驱使第一夹持件与第二夹持件接近或远离；控制组件，控制组件包括控制部件和温度采集部件，温度采集部件用以采集待连接部件处于激光避位区域处的温度，控制部件用于根据温度采集部件获取的温度按预设温度阈值调整动力部件输出力的大小，以使，位于第一夹持件与第二夹持件之间连接的异种材料的部件至少能够在两种不同的预设压力下相互贴合；超声辅助组件，超声辅助组件包括超声波发声器和超声振动机构，超声振动机构设置于第二夹持件的外侧与超声避位区域的位置相对应。
Description
技术领域
本发明涉及一种超声辅助、分阶调压夹持装置及异种材料连接方法。
背景技术
高性能热塑性复合材料与轻质金属合金(以下简称热塑性复材与金属)组成的叠层结构可兼顾低密度与高强度等优异性能，已在航空航天高端装备构件中广泛应用。而叠层结构应用时都需要进行连接，现有连接方式主要为螺接铆接，会破坏复材内纤维的完整性降低结构强度，而激光连接技术具有非接触，热量集中等优势，可以实现叠层结构非破坏连接，因此激光连接技术有望成为连接叠层结构的优选技术。
热塑性复材与金属激光连接是利用激光束照射在金属表面，利用金属高导热性，将热量传导至复材表面并使其熔化，在夹紧压力作用下复材与金属表面紧密接触，冷却后产生机械锚固作用与化学键合作用实现连接，因此夹紧压力对连接强度影响显著。
现有技术中，压力过小将导致连接处热塑性复材与金属间产生间隙，影响传热效应使树脂熔化不充分，亦会削弱机械锚固作用降低连接强度；压力过大将挤出过多熔融树脂基体，影响化学键合效应降低连接强度，亦会影响成品形貌；同时，树脂基体对热敏感，连接过程中易过热分解产生气泡缺陷，会降低连接强度。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术上述不足，提供一种超声辅助、分阶调压夹持装置及异种材料连接方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种超声辅助、分阶调压夹持装置，用于夹持异种材料并通过超声波辅助激光连接，包括：夹持机构，所述夹持机构包括第一夹持件、第二夹持件、机架和动力部件，所述第一夹持件与第二夹持件之间构成夹持异种材料的行程空间，所述动力部件用以驱使所述第一夹持件与所述第二夹持件接近或远离，所述第一夹持件设有激光避位区域，所述第二夹持件设有超声避位区域，所述机架用于安装所述夹持机构；控制组件，所述控制组件包括控制部件和温度采集部件，所述温度采集部件用以采集处于所述激光避位区域处的待连接部件的温度；所述控制部件设有控制器和存储单元，所述存储单元存储有至少两种温度阈值以及温度阈值对应的压力输出匹配值，所述控制器控制连接所述夹持机构和所述温度采集部件，所述温度采集部件获取的温度达到任一所述温度阈值时所述控制器调整所述动力部件输出力为所述压力输出匹配值，以使，位于所述第一夹持件与所述第二夹持件之间连接的异种材料能够在至少两种不同的预设压力下相互贴合以形成叠层结构；超声辅助组件，所述超声辅助组件包括超声波发声器和超声振动机构，所述超声振动机构设置于所述第二夹持件的外侧与所述超声避位区域的位置相对应。
优选地，所述动力部件包括气缸，所述控制部件包括第一气压调整部件、第二气压调整部件、第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀的输入端连接所述第一气压调整部件及第二气压调整部件，所述第一电磁阀的输出端与所述第二电磁阀的输入端连接，所述第一电磁阀用于切换所述第一气压调整部件和第二气压调整部件以改变所述第二电磁阀输入端接入的气压，所述第二电磁阀用以切换所述气缸的活塞杆的运动状态。
优选地，所述控制部件包括用于连接气源的调压过滤器、与所述调压过滤器的输出端连接的调压阀、二位三通电磁阀和二位五通电磁阀，所述调压过滤器作为所述第一气压调整部件，所述调压阀作为所述第二气压调整部件，所述二位三通电磁阀作为第一电磁阀，所述二位五通电磁阀作为所述第二电磁阀。
优选地，其特征在于，所述控制组件包括温度控制器和表格程序控制器。
优选地，所述超声振动机构包括超声变幅杆、超声换能器和超声底座，所述超声换能器安装于所述超声底座，所述变幅杆安装于所述超声换能器远离所述超声底座的一端，所述超声底座与所述机架活动连接，能够基于所述机架调整位置，以改变所述超声变幅杆与所述第一夹持件的间距。
优选地，所述超声变幅杆与所述超声换能器通过螺纹连接，两者连接处设有橡胶圈和胶圈固定部件，所述胶圈固定部件包括两片管夹片，所述管夹片通过螺栓锁紧于所述超声换能器的外周并将所述橡胶圈固定于所述超声变幅杆与所述超声换能器连接处。
优选地，所述超声底座包括螺纹座、胀紧套和橡胶套，所述胀紧套设置于所述螺纹座设有的胀紧安装槽内，所述橡胶套设置于所述胀紧套的内圈，所述换能器与所述超声底座连接的一端插入所述橡胶套的内圈，并通过所述胀紧套将所述换能器与所述螺纹座连接，所述机架包括底板，所述螺纹座通过螺纹与所述底板连接。
优选地，所述机架包括底板和安装于所述底板的若干支撑部件，所述支撑部件的上端用于支撑所述第一夹持件，所述第一夹持件与所述支撑部件可拆卸连接，所述支撑部件的下端设有侧方开孔的滑槽，所述第二夹持件能够从侧方插入所述滑槽并在所述动力部件驱使下在所述滑槽内接近或远离所述第一夹持件。
优选地，所述动力部件包括气缸、气缸安装块，所述气缸安装块可拆卸安装于所述支撑部件并能够基于所述支撑部件调整与所述第一夹持件的距离，所述支撑部件包括支撑杆，所述支撑杆的下端与所述底板连接，所述支撑杆的上端设有用于支撑所述第一夹持件的轴肩和锁紧螺纹部，所述第一夹持件设有与所述锁紧螺纹部匹配的锁紧孔。
异种材料连接方法，包括如下步骤：
步骤一，利用如前所述的一种超声辅助、分阶调压夹持装置夹持待连接的异种材料的部件，所述异种材料的部件包括金属部件和热塑性复合材料部件，通过所述控制组件驱使所述动力部件，以使，所述金属部件的一侧的待焊接区域与所述热塑性复合材料部件的待焊接区域以第一压力值贴合，所述金属部件的另一侧与所述第一夹持件抵接，所述热塑性复合材料部件远离所述金属部件的一侧与所述第二夹持件抵接；
步骤二，匹配激光焊接装置对金属部件进行加热，所述超声辅助组件向所述异种材料的部件施加超声振动；
步骤三，当所述温度采集部件获取第一温度值，所述控制组件调整所述动力部件的输出力的大小，以使，所述金属部件的一侧的待焊接区域与所述热塑性复合材料部件的待焊接区域以第二压力值贴合；
步骤四，保持所述金属部件的一侧的待焊接区域与所述热塑性复合材料部件的待焊接区域以第二压力值贴合直至激光焊接完成，控制组件驱使所述动力部件，以使所述第二夹持件远离所述第一夹持件，以便取下连接完成的部件。
本发明的有益效果是，提供一种超声辅助、分阶调压夹持装置，用于夹持异种材料并通过超声波辅助激光连接，包括：夹持机构，所述夹持机构包括第一夹持件、第二夹持件、机架和动力部件，所述第一夹持件与第二夹持件之间构成夹持异种材料的行程空间，所述动力部件用以驱使所述第一夹持件与所述第二夹持件接近或远离，所述第一夹持件设有激光避位区域，所述第二夹持件设有超声避位区域，所述机架用于安装所述夹持机构；控制组件，所述控制组件包括控制部件和温度采集部件，所述温度采集部件用以采集处于所述激光避位区域处的待连接部件的温度；所述控制部件设有控制器和存储单元，所述存储单元存储有至少两种温度阈值以及温度阈值对应的压力输出匹配值，所述控制器控制连接所述夹持机构和所述温度采集部件，所述温度采集部件获取的温度达到任一所述温度阈值时所述控制器调整所述动力部件输出力为所述压力输出匹配值，以使，位于所述第一夹持件与所述第二夹持件之间连接的异种材料能够在至少两种不同的预设压力下相互贴合以形成叠层结构；超声辅助组件，所述超声辅助组件包括超声波发声器和超声振动机构，所述超声振动机构设置于所述第二夹持件的外侧与所述超声避位区域的位置相对应。使用这种超声辅助、分阶调压夹持装置及异种材料连接方法，利用高夹紧压力加热，低夹紧压力冷却，利用非接触式超声作用，保证机械锚固作用，抑制接头缺陷，提高连接强度。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步描述。
图1是本发明实施例1整体结构示意图1。
图2是本发明实施例1夹持机构的整体结构示意图。
图3是本发明实施例1超声辅助组件的整体结构剖面示意图。
附图标记说明
| 编号 | 名称 | 编号 | 名称 |
| 1 | 超声波发声器 | 202 | 第二夹持件 |
| 2 | 调压过滤器 | 204 | 气缸安装块 |
| 3 | 三通接头 | 205 | 支撑杆 |
| 4 | 调压阀 | 206 | 法兰支座 |
| 5 | 二位三通电磁阀 | 207 | 底板 |
| 6 | 二位五通电磁阀 | 208 | 福马轮 |
| 7 | 排气节流阀 | 301 | 超声变幅杆 |
| 8 | 气缸 | 302 | 橡胶圈 |
| 9 | 开关电源 | 303 | 管夹片 |
| 10 | 温度控制器 | 304 | 超声换能器 |
| 11 | 表格程序控制器 | 305 | 橡胶套 |
| 12 | 热电偶 | 306 | 胀紧套 |
| 201 | 第一夹持件 | 307 | 螺纹座 |
| 209 | 超声避位区 | 210 | 激光避位区 |
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1
参考图1至图3所示，一种超声辅助、分阶调压夹持装置，用于夹持异种材料并通过超声波辅助激光连接，包括：夹持机构，所述夹持机构包括第一夹持件201、第二夹持件202、机架和动力部件，所述第一夹持件201与第二夹持件202之间构成夹持异种材料的行程空间，所述动力部件用以驱使所述第一夹持件201与所述第二夹持件202接近或远离，所述第一夹持件201设有激光避位区域，所述第二夹持件202设有超声避位区域209，所述机架用于安装所述夹持机构；控制组件，所述控制组件包括控制部件和温度采集部件，所述温度采集部件用以采集处于所述激光避位区域210处的待连接部件的温度；所述控制部件设有控制器和存储单元，所述存储单元存储有至少两种温度阈值以及温度阈值对应的压力输出匹配值，所述控制器控制连接所述夹持机构和所述温度采集部件，所述温度采集部件获取的温度达到任一所述温度阈值时所述控制器调整所述动力部件输出力为所述压力输出匹配值，以使，位于所述第一夹持件201与所述第二夹持件202之间连接的异种材料能够在至少两种不同的预设压力下相互贴合以形成叠层结构；超声辅助组件，所述超声辅助组件包括超声波发声器和超声振动机构，所述超声振动机构设置于所述第二夹持件202的外侧与所述超声避位区域的位置相对应。
本实施例中，所述动力部件包括气缸8，所述控制部件包括第一气压调整部件、第二气压调整部件、第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀的输入端连接所述第一气压调整部件及第二气压调整部件，所述第一电磁阀的输出端与所述第二电磁阀的输入端连接，所述第一电磁阀用于切换所述第一气压调整部件和第二气压调整部件以改变所述第二电磁阀输入端接入的气压，所述第二电磁阀用以切换所述气缸8的活塞杆的运动状态；作为一例，所述控制部件包括用于连接气源的调压过滤器2、与所述调压过滤器2的输出端连接的调压阀4、二位三通电磁阀5和二位五通电磁阀6，所述调压过滤器2作为所述第一气压调整部件，所述调压阀4作为所述第二气压调整部件，所述二位三通电磁阀5作为第一电磁阀，所述二位五通电磁阀6作为所述第二电磁阀。
本实施例中，所述控制组件包括温度控制器10和表格程序控制器11。
本实施例中，所述超声振动机构包括超声变幅杆301、超声换能器304和超声底座，所述超声换能器304安装于所述超声底座，所述变幅杆安装于所述超声换能器304远离所述超声底座的一端，所述超声底座与所述机架活动连接，能够基于所述机架调整位置，以改变所述超声变幅杆301与所述第一夹持件201的间距，所述超声变幅杆301与所述超声换能器304通过螺纹连接，两者连接处设有橡胶圈302和胶圈固定部件，所述胶圈固定部件包括两片管夹片303，所述管夹片303通过螺栓锁紧于所述超声换能器304的外周并将所述橡胶圈302固定于所述超声变幅杆301与所述超声换能器304连接处，所述超声底座包括螺纹座307、胀紧套306和橡胶套305，所述胀紧套306设置于所述螺纹座307设有的胀紧安装槽内，所述橡胶套305设置于所述胀紧套306的内圈，所述换能器与所述超声底座连接的一端插入所述橡胶套305的内圈，并通过所述胀紧套306将所述换能器与所述螺纹座307连接，所述机架包括底板207，所述螺纹座307通过螺纹与所述底板207连接。
本实施例中，所述机架包括底板207和安装于所述底板207的若干支撑部件，所述支撑部件的上端用于支撑所述第一夹持件201，所述第一夹持件201与所述支撑部件可拆卸连接，所述支撑部件的下端设有侧方开孔的滑槽，所述第二夹持件202能够从侧方插入所述滑槽并在所述动力部件驱使下在所述滑槽内接近或远离所述第一夹持件201；作为一例，所述动力部件包括气缸8、气缸安装块204，所述气缸安装块204可拆卸安装于所述支撑部件并能够基于所述支撑部件调整与所述第一夹持件201的距离，所述支撑部件包括支撑杆205，所述支撑杆205的下端与所述底板207连接，所述支撑杆205的上端设有用于支撑所述第一夹持件201的轴肩和锁紧螺纹部，所述第一夹持件201设有与所述锁紧螺纹部匹配的锁紧孔。
异种材料连接方法，包括如下步骤：
步骤一，利用上述的一种超声辅助、分阶调压夹持装置夹持待连接的异种材料的部件，所述异种材料的部件包括金属部件和热塑性复合材料部件，通过所述控制组件驱使所述动力部件，以使，所述金属部件的一侧的待焊接区域与所述热塑性复合材料部件的待焊接区域以第一压力值贴合，所述金属部件的另一侧与所述第一夹持件抵接，所述热塑性复合材料部件远离所述金属部件的一侧与所述第二夹持件抵接；
步骤二，匹配激光焊接装置对金属部件进行加热，所述超声辅助组件向所述异种材料的部件施加超声振动；
步骤三，当所述温度采集部件获取第一温度值，所述控制组件调整所述动力部件的输出力的大小，以使，所述金属部件的一侧的待焊接区域与所述热塑性复合材料部件的待焊接区域以第二压力值贴合；
步骤四，保持所述金属部件的一侧的待焊接区域与所述热塑性复合材料部件的待焊接区域以第二压力值贴合直至激光焊接完成，控制组件驱使所述动力部件，以使所述第二夹持件远离所述第一夹持件，以便取下连接完成的部件。
以下对采用实施例1中一种超声辅助、分阶调压夹持装置及异种材料连接方法，连接材料为铝合金6061的部件与连续碳纤维增强PEEK树脂基复合材料的部件所采用的具体参数进行说明：
激光连接参数选取为：激光功率500-800W；扫描速度600mm/min；扫描次数5次；离焦量120mm；夹持高压0.7MPA；夹持低压0.3MPA；超声频率取25kHz、28kHz、33kHz、40kHz超声振幅5-50μm；超声变幅杆301与试件件距离10mm；树脂充分熔化温度350℃。连接材料为铝合金6061与连续碳纤维增强PEEK树脂基复合材料。
控制组件，超声发生器1产生超声振动信号，调压过滤器2输出稳定清洁高压气体，利用三通接头3划分两条气路，其中一条连接调压阀4输出低压气体，另外一条气路保持高压气体，将两条气路共同接在二位三通电磁阀5，利用电磁阀开关作用能够提供两种压力气体，再通过二位五通电磁阀6控制两个气缸8伸缩夹紧工件，采用排气节流阀7控制气缸伸缩速度。开关电源9为表格程序控制器10与温度控制器11供电，温度控制器11通过热电偶12采集接头温度，反馈给表格程序控制器10根据程序控制两电磁阀状态，如图1所示。
所述夹持机构，第二夹持件202插入第一夹持件201滑槽内，第一夹持件201用螺母拧紧在支撑杆205上端轴肩处，气缸203用螺栓安装在气缸安装块204上，气缸安装块204两端安装在两支撑杆205轴肩上，支撑杆205底部插入底板207凹槽内用法兰支座206固定，底板207下方安装4个福马轮208方便移动支撑，如图2所示。
所述超声辅助组件，超声变幅杆301与超声换能器304通过螺纹连接，两片管夹303通过螺栓锁紧，将橡胶圈302卡在超声变幅杆301与超声换能器304连接处起吸振隔热作用，超声换能器304底部插入胀紧套306内部的橡胶套305中，利用胀紧套306的胀紧作用将超声换能器304与橡胶套305固定在螺纹座307上，螺纹座307与底板308通过梯形螺纹连接，亦可通过梯形螺纹调整超声结构上下位置，如图3所示。
将铝合金6061与连续碳纤维增强PEEK树脂基复合材料工件放入第二夹持件202中，再将第二夹持件202推入第一夹持件201下部滑槽内，打开气源，转动调压过滤器2与调压阀4的调压旋钮至二者达到所需高压0.7MPA、低压0.3MPA，旋转螺纹座307调整超声变幅杆301顶部与工件距离10mm，启动超声发生器1与开关电源9，通过超声变幅杆301向工件施加超声振动，通过两个气缸8伸出以高压夹紧工件，开启激光器按编程路径输出激光，加热后热电偶12开始采集接头处温度，当温度达到350℃时，温度控制器11向表格程序控制器10发送信号，表格程序控制器11根据程序设定控制二位三通电磁阀5状态，将夹紧压力降低，保持压力直至激光停止后试件冷却至室温，温度控制器11向表格程序控制器10发送停止信号，表格程序控制器11根据程序设定控制二位五通电磁阀6状态，使两个气缸8缩回卸下工件，然后关闭激光器，关闭开关电源，关闭超声发生器。
本发明的气动分阶段调控夹紧热塑性复材与金属超声辅助连接方法，采用高夹紧压力加热，低夹紧压力冷却，利用非接触式超声作用，保证机械锚固作用，抑制接头缺陷，提高连接强度，能有效提升热塑性复材与金属激光连接强度，材料适应性强，应用价值较高，适应航空航天等高端领域对热塑性复材与金属连接的需求。
本发明中，第一夹持件与第二夹持件均优选为板状，当然，也可以选择其它形状，只要利于夹持即可实现本发明的目的。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。
Claims (10)
1.一种超声辅助、分阶调压夹持装置，用于夹持异种材料并通过超声波辅助激光连接，其特征在于，包括：
夹持机构，所述夹持机构包括第一夹持件、第二夹持件、机架和动力部件，所述第一夹持件与第二夹持件之间构成夹持异种材料的行程空间，所述动力部件用以驱使所述第一夹持件与所述第二夹持件接近或远离，所述第一夹持件设有激光避位区域，所述第二夹持件设有超声避位区域，所述机架用于安装所述夹持机构；
控制组件，所述控制组件包括控制部件和温度采集部件，所述温度采集部件用以采集处于所述激光避位区域处的待连接部件的温度；
所述控制部件设有控制器和存储单元，所述存储单元存储有至少两种温度阈值以及温度阈值对应的压力输出匹配值，所述控制器控制连接所述夹持机构和所述温度采集部件，所述温度采集部件获取的温度达到任一所述温度阈值时所述控制器调整所述动力部件输出力为所述压力输出匹配值，以使，位于所述第一夹持件与所述第二夹持件之间连接的异种材料能够在至少两种不同的预设压力下相互贴合以形成叠层结构；
超声辅助组件，所述超声辅助组件包括超声波发声器和超声振动机构，所述超声振动机构设置于所述第二夹持件的外侧与所述超声避位区域的位置相对应。
2.根据权利要求1所述的一种超声辅助、分阶调压夹持装置，其特征在于，所述动力部件包括气缸，所述控制部件包括第一气压调整部件、第二气压调整部件、第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀的输入端连接所述第一气压调整部件及第二气压调整部件，所述第一电磁阀的输出端与所述第二电磁阀的输入端连接，所述第一电磁阀用于切换所述第一气压调整部件和第二气压调整部件以改变所述第二电磁阀输入端接入的气压，所述第二电磁阀用以切换所述气缸的活塞杆的运动状态。
3.根据权利要求2所述的一种超声辅助、分阶调压夹持装置，其特征在于，所述控制部件包括用于连接气源的调压过滤器、与所述调压过滤器的输出端连接的调压阀、二位三通电磁阀和二位五通电磁阀，所述调压过滤器作为所述第一气压调整部件，所述调压阀作为所述第二气压调整部件，所述二位三通电磁阀作为第一电磁阀，所述二位五通电磁阀作为所述第二电磁阀。
4.根据权利要求1-3中的任意一项所述的一种超声辅助、分阶调压夹持装置，其特征在于，所述控制组件包括温度控制器和表格程序控制器。
5.根据权利要求4所述的一种超声辅助、分阶调压夹持装置，其特征在于，所述超声振动机构包括超声变幅杆、超声换能器和超声底座，所述超声换能器安装于所述超声底座，所述变幅杆安装于所述超声换能器远离所述超声底座的一端，所述超声底座与所述机架活动连接，能够基于所述机架调整位置，以改变所述超声变幅杆与所述第一夹持件的间距。
6.根据权利要求5所述的一种超声辅助、分阶调压夹持装置，其特征在于，所述超声变幅杆与所述超声换能器通过螺纹连接，两者连接处设有橡胶圈和胶圈固定部件，所述胶圈固定部件包括两片管夹片，所述管夹片通过螺栓锁紧于所述超声换能器的外周并将所述橡胶圈固定于所述超声变幅杆与所述超声换能器连接处。
7.根据权利要求5所述的一种超声辅助、分阶调压夹持装置，其特征在于，所述超声底座包括螺纹座、胀紧套和橡胶套，所述胀紧套设置于所述螺纹座设有的胀紧安装槽内，所述橡胶套设置于所述胀紧套的内圈，所述换能器与所述超声底座连接的一端插入所述橡胶套的内圈，并通过所述胀紧套将所述换能器与所述螺纹座连接，所述机架包括底板，所述螺纹座通过螺纹与所述底板连接。
8.根据权利要求1所述的一种超声辅助、分阶调压夹持装置，其特征在于，所述机架包括底板和安装于所述底板的若干支撑部件，所述支撑部件的上端用于支撑所述第一夹持件，所述第一夹持件与所述支撑部件可拆卸连接，所述支撑部件的下端设有侧方开孔的滑槽，所述第二夹持件能够从侧方插入所述滑槽并在所述动力部件驱使下在所述滑槽内接近或远离所述第一夹持件。
9.根据权利要求8所述的一种超声辅助、分阶调压夹持装置，其特征在于，所述动力部件包括气缸、气缸安装块，所述气缸安装块可拆卸安装于所述支撑部件并能够基于所述支撑部件调整与所述第一夹持件的距离，所述支撑部件包括支撑杆，所述支撑杆的下端与所述底板连接，所述支撑杆的上端设有用于支撑所述第一夹持件的轴肩和锁紧螺纹部，所述第一夹持件设有与所述锁紧螺纹部匹配的锁紧孔。
10.异种材料连接方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，利用如权利要求1-9中的任意一项所述的一种超声辅助、分阶调压夹持装置夹持待连接的异种材料的部件，所述异种材料的部件包括金属部件和热塑性复合材料部件，通过所述控制组件驱使所述动力部件，以使，所述金属部件的一侧的待焊接区域与所述热塑性复合材料部件的待焊接区域以第一压力值贴合，所述金属部件的另一侧与所述第一夹持件抵接，所述热塑性复合材料部件远离所述金属部件的一侧与所述第二夹持件抵接；
步骤二，匹配激光焊接装置对金属部件进行加热，所述超声辅助组件向所述异种材料的部件施加超声振动；
步骤三，当所述温度采集部件获取第一温度值，所述控制组件调整所述动力部件的输出力的大小，以使，所述金属部件的一侧的待焊接区域与所述热塑性复合材料部件的待焊接区域以第二压力值贴合；
步骤四，保持所述金属部件的一侧的待焊接区域与所述热塑性复合材料部件的待焊接区域以第二压力值贴合直至激光焊接完成，控制组件驱使所述动力部件，以使所述第二夹持件远离所述第一夹持件，以便取下连接完成的部件。
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