一種液態(tài)熔滴的熔釬焊焊接裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供了一種液態(tài)熔滴的熔釬焊焊接裝置，屬于熔釬焊【技術(shù)領(lǐng)域】。它有效地解決了釬焊的熱源溫度及熱輸入量與基體難于匹配的問(wèn)題。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)一套基于液態(tài)熔滴控制理論的熔釬焊裝置，利用高頻感應(yīng)線圈對(duì)石墨坩堝內(nèi)的金屬進(jìn)行加熱，采用鋼化玻璃及保溫棉實(shí)現(xiàn)了石墨坩堝內(nèi)的溫度恒定。超聲振動(dòng)帶動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)再作用于氣缸產(chǎn)生液態(tài)熔滴過(guò)渡的驅(qū)動(dòng)力。通過(guò)對(duì)氣缸壓強(qiáng)的調(diào)節(jié)來(lái)控制熔滴脫離的驅(qū)動(dòng)力從而控制液態(tài)熔滴脫落時(shí)的尺寸。通過(guò)液態(tài)熔滴替代填充材料來(lái)降低熔釬焊工藝對(duì)熱源溫度及熱輸入流量的嚴(yán)格要求，并且增強(qiáng)了填充材料的潤(rùn)濕鋪展能力。本實(shí)用新型在很大程度上提高了熔釬焊的適用性及應(yīng)用前景。主要用于熔釬焊施工。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種液態(tài)熔滴的熔釬焊焊接裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于焊接【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及熔釬焊方法及其裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]釬焊是利用某些熔點(diǎn)低于被連接物體材料熔點(diǎn)的金屬(即釬料)作連接的媒介，利用液態(tài)釬料在母材間隙中的潤(rùn)濕、鋪展與母材相互溶解和擴(kuò)散和在母材間隙中潤(rùn)濕、毛細(xì)流動(dòng)、填縫與母材相互溶解和擴(kuò)散而實(shí)現(xiàn)工件間連接的方法。為了拓寬釬焊的應(yīng)用范圍，蘇聯(lián)學(xué)家首次提出了熔釬焊的方法。
[0003]熔釬焊是一種在焊接領(lǐng)域中具有廣泛應(yīng)用前景的方法。熔釬焊是指在熔點(diǎn)差別較大的異種合金焊接過(guò)程中，低熔點(diǎn)材料受到釬焊熱源的加熱而熔化，低熔點(diǎn)材料部分為熔焊形式，而高熔點(diǎn)材料始終保持在固態(tài)的同時(shí)與液態(tài)金屬相互作用。與熔化焊相比，熔釬焊接頭具有釬焊及熔焊的雙重特征，并且能夠有效的控制異種材料焊接過(guò)程中金屬間化合物的生長(zhǎng)，從而實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量的焊接。但是在熔釬焊過(guò)程中，由于釬焊熱源必須要熔化填充材料，因此釬焊熱源溫度過(guò)高。較高的釬焊熱源溫度會(huì)造成低熔點(diǎn)材料的大量熔化及高熔點(diǎn)材料的局部熔化，從而降低焊接接頭質(zhì)量。較低的釬焊熱源溫度難于熔化填充材料，熔化后的填充材料的鋪展?jié)櫇褡饔貌?。因而控制釬焊熱源溫度及熱輸入量是促進(jìn)熔釬焊發(fā)展的重要前提條件。
[0004]液態(tài)熔滴替代填充材料進(jìn)行微熔釬焊具有以下優(yōu)點(diǎn):液態(tài)的填充材料可以添加各種合金元素來(lái)提高焊接接頭的質(zhì)量及力學(xué)性能；液態(tài)熔滴適用于各種溫度及熱輸入量的釬焊熱源，且具有較好的鋪展作用；填充材料不在受到釬焊熱源溫度的及材料成分的影響，甚至能夠直接使用與基體成分一致的填充材料來(lái)獲得優(yōu)質(zhì)焊縫；熔滴的頻率及尺寸可控，能夠?qū)崿F(xiàn)各種不同種類(lèi)的熔釬焊工藝?；谌垅F焊的缺點(diǎn)及液態(tài)熔滴的優(yōu)點(diǎn)，發(fā)明一種能夠基于液態(tài)熔滴控制的熔釬焊方法是非常必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種液態(tài)熔滴的熔釬焊焊接裝置，它能有效地解決熔釬焊過(guò)程中，釬焊熱源溫度及熱輸入量與焊接材料難于匹配的問(wèn)題。
[0006]本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:通過(guò)超聲振動(dòng)帶動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)從而控制液態(tài)熔滴的熔釬焊方法。通過(guò)高頻感應(yīng)裝置將預(yù)置金屬熔化為液態(tài)，再通過(guò)對(duì)活塞氣缸的壓力及超聲振動(dòng)帶動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)的方式來(lái)控制液態(tài)熔滴脫落時(shí)的尺寸及過(guò)渡頻率，從而實(shí)現(xiàn)液態(tài)熔滴控制的熔釬焊。包括計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、儲(chǔ)氣鋼瓶、焊接電源，焊接電源正極接工作平臺(tái)，負(fù)極接釬焊熱源，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的輸出通過(guò)電纜與超聲震動(dòng)發(fā)生器連接，超聲震動(dòng)發(fā)生器輸出端分別與變幅桿的換能器的正負(fù)極相連，變幅桿的下方設(shè)有超聲震桿，與汽缸相配的活塞通過(guò)螺栓與超聲震桿固定，儲(chǔ)氣鋼瓶通過(guò)氣壓閥與汽缸相連，汽缸的下方設(shè)有帶高頻感應(yīng)線圈的石墨坩堝。
[0007]所述工作平臺(tái)帶有步進(jìn)電機(jī)，焊接工件安放在工作平臺(tái)上。[0008]所述石墨坩堝的周?chē)O(shè)有鋼化玻璃及保溫棉。
[0009]采用液態(tài)熔滴替代填充材料，并通過(guò)對(duì)活塞氣缸內(nèi)的壓力及超聲振動(dòng)帶動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)的方式來(lái)對(duì)熔滴的過(guò)度頻率及尺寸進(jìn)行控制，從而降低了熔釬焊對(duì)于釬焊熱源的要求，提高了焊接接頭的質(zhì)量。首先，利用高頻感應(yīng)線圈來(lái)對(duì)石墨坩堝內(nèi)的金屬進(jìn)行加熱，采用鋼化玻璃及保溫棉實(shí)現(xiàn)了石墨坩堝內(nèi)的溫度恒定。其次，設(shè)計(jì)了一套控制液態(tài)熔滴尺寸及過(guò)渡頻率的裝置，通過(guò)改變超聲頻率來(lái)改變活塞的運(yùn)動(dòng)方式從而改變?nèi)鄣蔚倪^(guò)渡頻率，通過(guò)對(duì)氣缸壓強(qiáng)的調(diào)節(jié)來(lái)控制熔滴脫離的驅(qū)動(dòng)力從而控制液態(tài)熔滴脫落時(shí)的尺寸。再次，集成了一套基于超聲振動(dòng)原理控制液態(tài)熔滴的熔釬焊設(shè)備。
[0010]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)與效果:采用液態(tài)熔滴替代填充材料，并通過(guò)對(duì)活塞氣缸內(nèi)的壓力及超聲振動(dòng)帶動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)的方式來(lái)對(duì)熔滴的過(guò)度頻率及尺寸進(jìn)行控制，從而降低了熔釬焊對(duì)于釬焊熱源的要求，提高了焊接接頭的質(zhì)量。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型原理圖【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明:
[0013]通過(guò)超聲振動(dòng)帶動(dòng)活塞6運(yùn)動(dòng)從而控制液態(tài)熔滴的熔釬焊裝置。通過(guò)高頻感應(yīng)線圈8將預(yù)置金屬熔化為液態(tài)，再通過(guò)對(duì)氣缸7的壓力及超聲振動(dòng)帶動(dòng)活塞6運(yùn)動(dòng)的方式來(lái)控制液態(tài)熔滴脫落時(shí)的尺寸及過(guò)渡頻率，從而實(shí)現(xiàn)液態(tài)熔滴控制的熔釬焊。該裝置包括計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)1、儲(chǔ)氣鋼瓶10、焊接電源14，焊接電源14正極接工作平臺(tái)17，負(fù)極接釬焊熱源13，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)I 的輸出通過(guò)電纜與超聲震動(dòng)發(fā)生器2連接，超聲震動(dòng)發(fā)生器2輸出端分別與變幅桿4的換能器3的正負(fù)極相連，變幅桿4的下方設(shè)有超聲震桿5，與汽缸7相配的活塞6通過(guò)螺栓18與超聲震桿5固定，儲(chǔ)氣鋼瓶10通過(guò)氣壓閥11與汽缸7相連，汽缸?的下方設(shè)有帶高頻感應(yīng)線圈8的石墨坩堝9。
[0014]所述工作平臺(tái)17帶有步進(jìn)電機(jī)15，焊接工件16安放在工作平臺(tái)17上。
[0015]所述石墨坩堝9的周?chē)O(shè)有鋼化玻璃及保溫棉12。
[0016]采用液態(tài)熔滴替代填充材料，并通過(guò)對(duì)氣缸7內(nèi)的壓力及超聲振動(dòng)帶動(dòng)活塞6運(yùn)動(dòng)的方式來(lái)對(duì)熔滴的過(guò)度頻率及尺寸進(jìn)行控制，從而降低了熔釬焊對(duì)于釬焊熱源的要求，提高了焊接接頭的質(zhì)量。首先，利用高頻感應(yīng)線圈8對(duì)石墨坩堝9內(nèi)的金屬進(jìn)行加熱，采用鋼化玻璃及保溫棉12實(shí)現(xiàn)了石墨坩堝9內(nèi)的溫度恒定。通過(guò)改變超聲頻率來(lái)改變活塞6的運(yùn)動(dòng)方式從而改變?nèi)鄣蔚倪^(guò)渡頻率，通過(guò)對(duì)氣缸7壓強(qiáng)的調(diào)節(jié)來(lái)控制熔滴脫離的驅(qū)動(dòng)力從而控制液態(tài)熔滴脫落時(shí)的尺寸。
【權(quán)利要求】
1.一種液態(tài)熔滴的熔釬焊焊接裝置，包括計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(I)、儲(chǔ)氣鋼瓶(10)、焊接電源(14)，焊接電源(14)正極接工作平臺(tái)(17)，負(fù)極接釬焊熱源(13)，其特征在于:計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(I)的輸出通過(guò)電纜與超聲震動(dòng)發(fā)生器(2)連接，超聲震動(dòng)發(fā)生器(2)輸出端分別與變幅桿(4)的換能器(3)的正負(fù)極相連，變幅桿(4)的下方設(shè)有超聲震桿(5)，與汽缸(7)相配的活塞(6)通過(guò)螺栓(18)與超聲震桿(5)固定，儲(chǔ)氣鋼瓶(10)通過(guò)氣壓閥(11)與汽缸(7)相連，汽缸(7)的下方設(shè)有帶高頻感應(yīng)線圈(8)的石墨坩堝(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液態(tài)熔滴的熔釬焊焊接裝置，其特征在于:所述工作平臺(tái)(17)帶有步進(jìn)電機(jī)(15)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液態(tài)熔滴的熔釬焊焊接裝置，其特征在于:所述石墨坩堝(9)的周?chē)O(shè)有鋼化玻璃及保溫棉(12)。
【文檔編號(hào)】B23K3/06GK203592206SQ201320830378
【公開(kāi)日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2013年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月16日
【發(fā)明者】楊濤, 陳輝, 莊園, 朱宗濤, 李遠(yuǎn)星, 劉燕, 馬傳平 申請(qǐng)人:西南交通大學(xué)