本发明属于材料连接，特别涉及一种异质金属焊接装置。
背景技术：
1、异质金属焊接是指两种或两种以上的不同金属(主要指化学性质、热物理性质存在较大差异)在一定工艺条件下进行焊接加工的过程。异质金属的焊接结构件不仅能够发挥母材各自良好的性能，还能降低成本等。然而，异质金属焊接也存在着许多的难点和痛点，需要克服各种技术瓶颈，才能保障焊接质量和效率。
2、以铝合金与铜为例，铝铜二者在固态下的固溶度有限且热膨胀系数差异较大，焊接过后接头容易产生大量的脆性金属间化合物及较大的残余应力，严重恶化接头性能，现有的焊接工艺无法有效解决以上难题，接头强度难以保证。
3、申请号cn201811078349.1的发明专利公开了一种铝铜异质金属tig钎焊工艺，通过引入tig电弧直接对铜加热，依靠铜的热传导作用实现焊丝熔化并形成熔池，同时均速进给焊丝，最终实现铝铜钎焊，但需要指出该工艺难以精确控制接头热输入，对铜产生一定程度的热损伤，此外，该方法未涉及焊缝内部残余应力问题解决方案。
4、文献“study on microstructure and mechanical properties of cu/aljoints brazed by flux-cored al–si filler metal,f.cai,l.zhang,y.li,et al.,vacuum,2022 201:111066.”报道了一种3003铝合金与t2铜钎焊工艺，该方法通过引入钎剂保证钎料对母材的润湿性，这一定程度上会对接头的耐蚀性产生影响，同时，该方法也未能有效释放接头残余应力，铝铜接头剪切强度为56mpa。
5、以铝合金与钛为例，铝钛复合结构兼具铝较好的延展性、低密度及良好的加工成形性和钛良好的抗高温性能及强耐腐蚀性等优点，广泛应用于航空航天、航海、汽车、轨道交通等诸多领域。然而，铝钛二者在固态下的固溶度有限且热导率、热膨胀系数等差异较大，焊接过后接头容易产生大量的tial、tial3等脆性金属间化合物及较大的残余应力，导致铝钛接头强度较低。因此，选择适合的焊接方法进行铝钛异质金属的连接就显得十分重要。
6、文献“influence of welding parameters on the imcs and the mechanicalproperties of ti/al butt joints welded by mig/tig double-sided arc welding-brazing.y.zhang,j.huang,z.ye,et al.journal of alloys and compounds,2018 747:764-771”报道了一种采用mig-tig双面熔钎焊的工艺实现ti/al连接的方法，该工艺难以控制热输入，接头热量分布不均匀，导致界面金属间化合物厚度不一，金属间化合物过厚的区域成为接头的薄弱区域，此外该工艺未提及释放接头残余应力的有效途径。
7、申请号cn 202011026042.4的发明专利公开了一种实现钛合金与铝合金异质焊接的方法，该工艺为避免焊接区ti/al脆性相的产生，以sn作为焊接过渡金属，通过搅拌摩擦焊，获得了高质量的摩擦焊焊缝，但需要指出该工艺下获得的铝钛接头厚度低于母材厚度问题仍未得到有效解决，在某些应用作业中，仍需要对接头进行二次加工。
8、搅拌摩擦焊作为一种高效的固相连接技术，具有焊接温度低、变形小、焊接缺陷少、易于获得高强度接头等优点，但在实际作业过程中，必须引入较大的压下量才能保证接头的性能，导致接头厚度明显低于母材厚度，在某些应用领域中，需要对接头进行二次机械加工，增加了生产工序；此外，搅拌摩擦焊通常需采用较大的轴向力来保证产生足够的摩擦热，这对夹具的刚度具有一定的要求。
9、由此可见，为了降低异质金属焊接接头金属间化合物的危害，同时释放接头残余应力，提升焊接接头强度，急需开发一种成本低廉且操作简单、实用的新焊接装置来改善异质金属焊接接头性能，实现异质金属接头的高性能连接。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明公开一种异质金属焊接装置，具体方案如下：
2、包括搅拌摩擦焊机、熔钎焊的焊机，所述搅拌摩擦焊机包括搅拌头，熔钎焊的焊机包括焊枪，还包括工作台、焊丝、金属板a、金属板b；
3、所述金属板a及金属板b以对接接头形式设置于工作台上，所述金属板a上表面设有预制槽，预制槽沿焊缝方向延伸；所述金属板b上开设有坡口；
4、所述焊枪及焊丝均设置于金属板a上的预制槽的上方，所述搅拌头设置于金属板a与金属板b之间区域的上方，且搅拌头覆盖金属板a上的预制槽及金属板b上的坡口，金属板a和金属板b之间焊缝的长度方向与搅拌头的中轴线与所形成的平面与工作台所在平面相垂直，所述焊枪位于搅拌头的前侧；
5、所述搅拌头从金属板a与金属板b之间区域的起点介入的具体时间为：焊丝熔化后的液态金属填充满所述预制槽之后流入至金属板a与金属板b之间的区域内形成填充金属，当所述填充金属为半固态状态时搅拌头介入；
6、焊接过程中搅拌头与焊枪以相同的速度同向运动。
7、作为本发明技术方案的补充，所述金属板b上的坡口开设角度为30°-40°。
8、作为本发明技术方案的补充，所述金属板a上的预制槽设有一组或多组，当预制槽设置有多组时，多组预制槽相互平行且相邻两组预制槽之间的距离为1-2mm。
9、作为本发明技术方案的补充，当所述预制槽为一组时，所述预制槽为燕尾槽结构。
10、作为本发明技术方案的补充，所述金属板a上的预制槽为连续不间断的槽体结构。
11、作为本发明技术方案的补充，当选用mig焊机时，mig焊的焊接工作参数具体为：mig焊枪的干伸长度设置在10-20mm，氩气保护气体流量18-22l/min，焊接电流20-200a，焊接速度1.5-4mm/s，送丝速度10-28mm/s；
12、当选用tig焊机时，tig焊的焊接工作参数具体为：tig焊枪的钨极尖端与不锈钢板水平面间距0.5-2.5mm，氩气保护气体流量18-22l/min，焊接电流20-200a，焊接速度1.5-4mm/s，送丝速度10-28mm/s。
13、作为本发明技术方案的补充，搅拌摩擦焊的焊接工作参数具体为：转速400-1500r/min，轴肩下压量0.1mm，焊接速度1.5-4mm/s，搅拌针倾角2°-2.5°。
14、作为本发明技术方案的补充，搅拌摩擦焊采用静轴肩搅拌摩擦焊。
15、作为本发明技术方案的补充，所述金属板a为铜板，金属板b为铝合金板。
16、作为本发明技术方案的补充，所述金属板a为钛合金板，金属板b为铝合金板。
17、有益效果：
18、1.本发明通过熔焊/钎焊与搅拌摩擦焊铆复合连接，突破单一焊接方法的局限，构思新颖。
19、2.通过金属板a上的预制槽，使用熔钎焊协同搅拌摩擦焊，使熔钎焊熔化焊丝后形成的液态金属填充满预制槽之后流入至金属板a与金属板b之间的区域内，形成宏观焊铆复合连接。
20、3.在焊缝金属处于半固态状态时，搅拌摩擦焊介入，利用大形变破碎金属间化合物等脆性相，达到减薄化合物厚度及细化晶粒组织的效果，同时消除焊缝内部空洞缺陷；此外，破碎的界面金属间化合物层以锯齿状形态存在，原位形成微观焊铆复合连接。
21、4.搅拌摩擦焊介入后，搅拌头的静轴肩降低焊缝金属峰值温度，改善焊缝成形，释放焊缝内部残余应力。
1.一种异质金属焊接装置，包括搅拌摩擦焊机、熔钎焊的焊机，其特征在于，所述搅拌摩擦焊机包括搅拌头，熔钎焊的焊机包括焊枪，还包括工作台、焊丝、金属板a、金属板b；
2.根据权利要求1所述的一种异质金属焊接装置，其特征在于，所述金属板b上的坡口开设角度为30°-40°。
3.根据权利要求1所述的一种异质金属焊接装置，其特征在于，所述金属板a上的预制槽设有一组或多组，当预制槽设置有多组时，多组预制槽相互平行且相邻两组预制槽之间的距离为1-2mm。
4.根据权利要求3所述的一种异质金属焊接装置，其特征在于，当所述预制槽为一组时，所述预制槽为燕尾槽结构。
5.根据权利要求1所述的一种异质金属焊接装置，其特征在于，所述金属板a上的预制槽为连续不间断的槽体结构。
6.根据权利要求1所述的一种异质金属焊接装置，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的一种异质金属焊接装置，其特征在于，搅拌摩擦焊的焊接工作参数具体为：转速400-1500r/min，轴肩下压量0.1mm，焊接速度1.5-4mm/s，搅拌针倾角2°-2.5°。
8.根据权利要求1所述的一种异质金属焊接装置，其特征在于，搅拌摩擦焊采用静轴肩搅拌摩擦焊。
9.根据权利要求1所述的一种异质金属焊接装置，其特征在于，所述金属板a为铜板，金属板b为铝合金板。
10.根据权利要求1所述的一种异质金属焊接装置，其特征在于，所述金属板a为钛合金板，金属板b为铝合金板。
