[发明专利]一种非晶合金的螺柱焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及非晶合金的焊接技术领域，特别是涉及一种非晶合金的螺柱焊接方法。

背景技术

非晶合金因具有强度、硬度、韧性、耐磨性、耐腐蚀性、软磁性和超导性等方面的优良特性，其在电子、机械、化工等领域都得到了广泛应用。但是，虽然非晶合金具有上述所述的优良特性，但存在难加工、难焊接的缺点，从而大大限制了其应用范围。因此，非晶合金的焊接成为非晶合金应用拓展的一个技术难点。

现有技术在焊接非晶合金时，由于焊接方法不合理，常出现非晶合金结晶化的情况，导致非晶合金难以深度推广应用。

CN103635270A中公开了将非晶合金加热到过冷液相区成粘稠态后以压力将其接口铆合，该专利只是对非晶合金进行机械接合而非焊接，因此，其接合处的强度比较差。即，现有技术中将非晶合金与其它工件接合后，其接合处的强度往往比较差。

由于非晶合金材料上很难实现攻牙工艺，使得非晶合金产品上难以实现螺栓、螺母的构造，而且，如果采用粘合剂将螺栓、螺母粘合连接于非晶产品上，其连接强度并不能满足生产的需要。

另外，现有技术中，非晶合金与其它工件的接合，往往需要钻孔、冲压、车螺纹、黏接、铆接、旋紧和精整等工序，不但导致生产工序繁琐、生产效率低、生产成本高，而且常因钻孔而产生泄漏的现象。另外，也容易导致非晶合金的变形程度较大，并且接合处的强度较差。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的不足之处而提供一种非晶合金的螺柱焊接方法。

为达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现。

提供一种非晶合金的螺柱焊接方法，包括焊接母材非晶合金和焊接件螺柱，利用电弧将所述螺柱和所述非晶合金的接触处熔化，并以TTT图为基准，使所述螺柱和所述非晶合金在不发生晶化反应的状况下完成焊接；

所述螺柱含有所述非晶合金所含元素中的一种元素或两种以上元素；或，所述螺柱为锆螺柱、铜螺柱、钛螺柱、铁螺柱或铍螺柱。

上述技术方案中，具体焊接步骤包括：

步骤一，将所述螺柱放置于所述非晶合金上；

步骤二，提升所述螺柱，同时通电激发焊接用的电弧；

步骤三，所激发的电弧将所述螺柱的端部和所述非晶合金的表面熔化，形成焊接熔池；

步骤四，将所述螺柱插入所述焊接熔池；

步骤五，冷却后，即完成焊接，并在焊接处形成全断面熔合的焊缝。

上述技术方案中，焊接方式为，陶瓷环保护模式：即在焊接前，将瓷环放置于所述非晶合金的待焊接处表面，所述螺柱穿过所述瓷环并与所述非晶合金的待焊接处触接，然后进行焊接。

上述技术方案中，焊接方式为，气体保护模式：即在整个焊接过程中，通入氮气或惰性气体对所述螺柱和所述非晶合金的焊接处进行保护。

优选的，当所述螺柱的直径大于8mm，采用所述气体保护模式进行焊接。

上述技术方案中，焊接方式为，短周期模式：即控制焊接时间为100毫秒以下；所述螺柱的直径为12mm以下。

优选的，在所述短周期模式的整个焊接过程中，通入氮气或惰性气体对所述螺柱和所述非晶合金的焊接处进行保护；所述螺柱的直径为8mm~12mm。

其中，本发明所述的TTT图是指温度时间转变图，本发明所述的TTT图如附图4所示。当加热曲线达到Tm（熔点）以上后进行冷却，并且加热曲线和冷却曲线均不可碰触到晶化区域。其中，在焊接过程中，只要不碰触到晶化区域，即非晶合金与螺柱在不发生晶化反应的状况下完成焊接，即在非晶化区域中选择焊接参数均可，多种焊接参数均能达到最佳的焊接强度。

本发明的有益效果：

（1）本发明提供的一种非晶合金的螺柱焊接方法，解决了非晶合金难以攻牙的问题，很好地实现了非晶合金与螺柱的接合。

（2）本发明提供的一种非晶合金的螺柱焊接方法，由于无需进行现有技术中的钻孔、冲压、车螺纹、黏接、铆接、旋紧和精整等工序，从而不但使得生产工序简单、生产效率高、生产成本低，而且能够避免因钻孔而产生泄漏的现象。

（3）本发明提供的一种非晶合金的螺柱焊接方法，由于焊接后，在焊接处形成全断面熔合的焊缝，因此，焊接处的强度非常高，而且，焊接处的强度甚至高于非晶合金或螺柱本身的强度。

（4）本发明提供的一种非晶合金的螺柱焊接方法，不但焊接处的接合力高，而且焊接后非晶合金依然保持非晶结构。