[发明专利]一种电阻热辅助的电磁脉冲复合焊接装置及复合焊接方法

说明书

本发明公开了一种电阻热辅助的电磁脉冲复合焊接装置及复合焊接方法，复合焊接装置包括：装置机座、复合焊接组件和焊件夹持装置，复合焊接组件包括控制箱、柱形安装座、连接器和焊头；所述焊件夹持装置安装在装置机座的工作台上，焊座顶面嵌入固定有电阻加热板，焊头上固定有热电偶，柱形安装座的上端安装在控制箱的内部，柱形安装座的下端安装连接器，连接器的下端连接焊头，焊头内置电磁线圈；该复合焊接方法对焊接部位施加电磁线圈产生的瞬时高压电磁力，使焊接部位焊合成型；采用了电阻加热技术，通过加热刺激界面原子的活动能力，形成空穴，降低材料的熔点和结晶温度，加速界面材料的软化过程，拓展了焊接材料的范围和焊接件的尺寸。

技术领域

本发明属于焊接技术领域，具体涉及一种电阻热辅助的电磁脉冲复合焊接装置及复合焊接方法。

背景技术

焊接是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术。其中电磁脉冲焊接技术是利用高压电磁力在瞬间产生的撞击，使两焊件焊合的一种新型焊接法，焊接过程在瞬时完成、无污染，可进行异种金属及金属与非金属的焊接，焊接强度较高；但是，电磁脉冲焊接技术要求清理焊接工件的表面，避免工件表面的吸附层或氧化层对焊接质量的影响，焊接对工件的厚度也有一定的要求，比较适宜焊接Al与Al材，Cu与Cu板，但Mg与Cu、Mg与Fe的焊接较为困难。

电磁脉冲焊使用的是洛伦兹力，通过冲击和压力来实现的焊件的焊接，焊接件尺寸相对较薄，焊接材料的种类也受到限制，不能满足汽车、航空航天的结构件的需求。

因此，为拓展焊接材料的范围和焊接件的尺寸，因此通过刺激界面原子的活动能力，形成空穴，降低材料的熔点和结晶温度，加速界面材料的软化过程。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种电阻热辅助的电磁脉冲复合焊接装置及复合焊接方法，该复合焊接装置采用电磁脉冲焊接，焊头内置电磁线圈，复合焊接过程无需转换焊头，实现快速焊接，工作台上安装能够升降的焊件夹持装置，确保了复合焊接过程中对焊接板件的夹持，防止焊接过程中焊接板件偏移，同时采用了电阻加热技术，通过加热刺激界面原子的活动能力，形成空穴，降低材料的熔点和结晶温度，加速界面材料的软化过程，拓展了焊接材料的范围和焊接件的尺寸。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种电阻热辅助的电磁脉冲复合焊接装置，包括：装置机座、复合焊接组件和焊件夹持装置，复合焊接组件包括控制箱、柱形安装座、连接器和焊头；所述装置机座包括工作台和固定安装在工作台上的引导轴，焊件夹持装置安装在工作台上，所述工作台上设置有焊座，焊座位于焊头的正下方，所述焊座顶面嵌入固定有电阻加热板，电阻加热板与焊座之间通过云母板耐热层分隔；焊头上固定有热电偶，热电偶的测量端位于焊头的底面；电阻加热板和热电偶连接于控温箱；复合焊接组件利用引导轴安装在工作台的上方，复合焊接组件能够沿引导轴升降并利用锁紧旋钮固定位置；所述复合焊接组件的控制箱的前表面设置有智能控制面板，柱形安装座的上端安装在控制箱的内部，柱形安装座的下端安装连接器，连接器的下端连接焊头，焊头内置电磁线圈，电磁线圈与控制箱内安装的脉冲聚能电容器电性连接；脉冲聚能电容器外接充电电源，脉冲聚能电容器与电磁线圈之间设置有高压间隙放电开关,通过智能控制面板控制高压间隙放电开关的开合。

进一步的，所述焊件夹持装置包括升降夹持器和控制升降夹持器升降的电动升降器。

进一步的，所述升降夹持器包括平台基座、上平台板和活动压板，平台基座、活动压板、上平台板的前后两端分别通过圆柱连接，平台基座、上平台板与圆柱固定连接，活动压板能沿圆柱上下移动，上平台板与活动压板之间安装有螺柱，当平台基座与活动压板之间夹持有焊接板件时，螺柱顶压住活动压板的上端，以此对焊接板件进行夹持固定。

进一步的，所述平台基座与电动升降器的多级电动推杆固定连接，多级电动推杆安装在电动升降器的底座上，电动升降器的底座与工作台通过螺钉紧固连接。