[发明专利]一种异种材料电磁激励电弧熔-钎焊复合方法和设备

权利要求书

1.一种异种材料电磁激励电弧熔-钎焊复合方法和设备，其特征在于在A、B异种金属材料连接的电弧熔-钎焊过程中，利用励磁线圈(2)在焊接区域产生外加交变混合磁场控制焊接电弧(10)的特性，对钎焊的液态钎料熔池(9)进行电磁搅拌与电磁激励强化的辅助作用，促进液态钎料有序流动及其在熔点较高的金属材料B(6)表面破膜、润湿、铺展与扩散，促进液态钎料与熔点较低金属材料A(11)熔化的母材充分地混合，提高钎焊焊缝成分的均匀化程度，减少焊接缺陷，优化钎焊焊缝组织与性能，以提高钎焊接头质量；

电磁激励TIG电弧熔-钎焊的工艺参数为：交流TIG电弧，钨极直径Φ1.6-3.2mm，焊接电流40-160A，电弧长度3-4mm，焊接速度100-150mm/min，Ar气流量5-8L/min，焊丝直径Φ1.2mm，送丝速度200-300mm/min，辅助磁场强度为20～800Gs，占空比为30-70％，频率为3-24Hz，钎料通过填丝的方式进入钎缝熔池，与母材夹角为10-30度；

或者电磁激励MIG电弧熔-钎焊的工艺参数为：直流MIG反接极性，焊接电流60-200A，电弧电压18-21V，焊接速度300-600mm/min，Ar气流量10-15L/min，焊丝直径Φ0.8-1.6mm，辅助磁场强度为100～800Gs，占空比为30-70％，频率为3-24Hz。

2.根据权利要求1所述的异种材料电磁激励电弧熔-钎焊复合方法和设备，其特征在于所使用的励磁线圈单独由基于ARM微处理器的数字化专用励磁电源供给精准的励磁电流，其励磁电流波形为间歇变极性的长方波形，产生出相应的间歇交变混合磁场，外加磁场频率与强度精确可调，配合相应的电弧熔-钎焊方法使用；外加辅助磁场的电磁激励和电磁搅拌作用使液态钎料在短暂的焊接过程中更充分地在固态母材基体上润湿与铺展，且与发生熔化的液态金属母材充分均匀混合，促进电弧熔钎焊工艺过程中钎料与母材间的相互扩散和成分均匀化，并能实现电磁净化、电磁热处理的独特功能，抑制有害物质的形成，提高钎焊接头的强度，综合改善电弧熔-钎焊的连接质量。

3.根据权利要求1和2所述的异种材料电磁激励电弧熔-钎焊复合方法和设备，其特征在于适用于I型、V型、Y型、X型的焊缝形式；将励磁线圈安装在焊枪上，由焊缝正面垂直对液态钎料实施电磁激励作用；或者将励磁线圈安装在工件背面，由焊缝背面垂直对液态钎料实施电磁激励作用；或者安装两个励磁线圈，同时在焊缝正面和背面垂直对液态钎料实施电磁激励作用；或者外加辅助磁场倾斜施加于钎焊液态熔池，磁场与工件水平面的夹角为15-80°、以电极中心线为轴线的立体圆锥面的任意位置；或者外加纵向辅助磁场只施加在焊缝一种金属材料的单独一侧，形成半磁场的电磁激励电弧熔-钎焊复合方式。