[发明专利]感应钎焊装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种感应钎焊装置，具体涉及一种小型超硬工件的多工作室流水钎焊装置。

背景技术

当前，国内外有许多实验室和企业在研究如何用钎焊代替电镀来实现超硬磨具和切具的制备，相关研究实验所用到的主要设备是钎焊炉。钎焊根据钎焊气氛主要分为真空/气氛保护钎焊和有氧钎焊两种。

真空/气氛保护钎焊在超硬磨具切具的制备过程中能够有效防止钎料氧化，避免目前使用最广泛的超硬材料——金刚石在高温有氧环境中出现热损伤。真空/气氛保护钎焊设备最常用的加热方式是电阻加热，在钎焊过程中伴随着钎焊周期长、能量损耗大等问题。

有氧钎焊是工业生产中使用最广泛的小型超硬磨料磨具钎焊，有氧钎焊使用的主要设备是高频感应钎焊机，其加热原理是感应加热(导体在高频磁场作用下产生感应电流从而使自身发热的加热方式)。相对于电阻加热，感应加热的主要优点是加热速率快，且利用工件自身加热故无需通过电阻丝将热量传至工件，能够降低能量损耗，提高钎焊效率。但是高频钎焊设备无法避免工件在高温下被氧化的问题。

综上所述，传统的真空/气体保护钎焊设备和高频感应钎焊设备仍有一些问题有待解决。

发明内容

本发明的目的是提供一种钎焊装置及钎焊方法，该钎焊装置可以实现在气氛保护下对工件的高频快速感应加热，提高钎焊效率的同时防止工件在保护气流直接冲击下出现滑移，从而有利于提高钎焊效率和稳定性。

为实现上述目的，本发明提供了一种钎焊装置，该钎焊装置包括基座、工作室、感应加热装置、冷却室、机械控制系统和气氛控制系统，其中机械控制系统包括传送导轨和机械臂，传送导轨用于移动工作室，机械臂用于控制感应加热装置；气氛控制系统用于在工作室内形成气体保护氛围，并包括保护气体源和气体管路；工作室用于放置待钎焊工件和钎料并安装于传送导轨上；以及气氛控制系统通过保护气体源和气体管路向工作室内持续通入保护气体，，当工作室移动至钎焊位置时，机械臂能够调整感应加热装置的位置使得工作室位于感应加热装置的感应区域之内，感应加热装置用于产生交变磁场，工作室中的待钎焊工件和钎料在交变磁场作用下产生感应电流而产生自加热加热钎料使其融化从而完成工件的钎焊，钎焊结束后机械臂控制感应加热装置使其远离工作室，冷却室用于对经过钎焊位置之后的工件进行冷却降温。

在一优选实施例中，传送导轨的传送轨迹为圆形或椭圆形。

在一优选实施例中，该钎焊装置适用于小型超硬材料制作而成的工件。

在一优选实施例中，钎焊包括两条以上传送导轨，每条传送导轨包括两个以上用于安装工作室的工作位，相邻的传送导轨并列排布，每个工作位之间保持适当距离，不同传送导轨上的工作位错开布置。

在一优选实施例中，机械臂能够控制感应加热装置的横跨传送导轨移动，从而将感应加热装置调整至不同的传送导轨上方合适的位置，用于不同的传送导轨上各个工作室内待钎焊工件的钎焊。

在一优选实施例中，机械控制系统和气氛控制系统可由操作人员人为控制，也可由计算机模块控制。

在一优选实施例中，本发明的钎焊装置包括一个或一个以上的感应加热装置。

在一优选实施例中，冷却室安装在基座上，冷却室具有供传送导轨及其上的工作室通过的空间，冷却室通过冷却介质为移动进入冷却室的工作室冷却降温。

在一优选实施例中，冷却室包括冷却室进水管、冷却室出水管和供冷却水流通的冷却水管系，冷却水通过冷却室进水管流入冷却室内部的冷却水管系再从冷却室出水管流出。

在一优选实施例中，冷却室具有不止一组冷却室进水管、冷却室出水管和冷却水管系，冷却水的温度和流动速率可调，从而可根据钎焊温度决定冷却室的有效冷却区域和冷却效率。

在一优选实施例中，工作室具有可拆卸室罩，可拆卸室罩密封安装于传送导轨的工作位法兰上，工作室内设有隔热工件台，带有钎料的待钎焊工件放置在隔热工件台上，工作位法兰的底部设有进气气路接口和出气气路接口，进气气路接口和出气气路接口分别与进气气路和出气气路相连，进气气路和出气气路由气氛控制系统控制，可持续地向工作室内中的钎焊工件提供气氛保护。

在一优选实施例中，可在隔热工件台上放置用于固定待钎焊工件的专用模具，从而使得工件更好地固定于工作室中。

在一优选实施例中，选用惰性气体例如氩气作为钎焊的保护气氛。

在一优选实施例中，某个工作室的出气气路与相邻工作室的进气气路接口相连，使得保护气体从该工作室流出后流入相邻的工作室内。