[发明专利]一种金属板材快速连接装置及其连接方法

说明书

本发明属于材料加工工程技术领域，涉及一种金属板材快速连接装置及其连接方法，待连接上板材和下板材远离连接处的一侧均固定安装有夹持件，上板材和下板材上下叠放，上板材的前后两侧固定安装有上加热组件，下板材的前后两侧固定安装有下加热组件，上板材的上侧固定安装有便于对上板材端部进行挤压的上剪刃，下板材的下侧固定安装有便于对下板材端部进行挤压的下剪刃，上剪刃、下剪刃的形状和宽度根据对应上板材、下板材的连接宽度以及连接处的温度决定，解决现有铝型材或镁型材连接过程中存在接口处强度低、加工时间长的问题。

技术领域

本发明属于材料加工工程技术领域，涉及一种金属板材快速连接装置及其连接方法。

背景技术

铝及铝合金具有密度低、比强度高、耐腐蚀性、导电导热等一系列优点，是目前应用最为广泛的轻金属之一，因此铝合金被广泛地应用在交通工具、电子工业产品、航空航天等领域，是继钢铁之后发展起来的第二大类金属结构材料。

镁及镁合金是当今最具发展潜力的绿色工程金属材料之一。镁不但是最轻的结构用金属，而且与其他金属结构材料相比，镁和镁合金具有比强度高、比刚度高、阻尼减震性能和电磁屏蔽性能强、能承受较大的冲击振动负荷等特点，因此镁合金也被广泛地应用在交通工具、电子工业产品、航空航天等领域，是重要的金属结构材料。

铝型材或镁型材的连接方法主要有铆接、传统焊接、搅拌摩擦焊等。铆接是通过铆钉实现，受强度和空间限制。一般传统焊接的接口经历了熔化和凝固，强度低。搅拌摩擦焊接口强度较高，但依赖专门的搅拌摩擦设备。焊枪和搅拌头的移动需要较长的时间，尤其对于大尺寸工件，需要很长的焊接时间，加工效率不高。

发明内容

有鉴于此，本发明为了解决现有铝型材或镁型材连接过程中存在的上述接口处强度低、加工时间长的问题，提供一种金属板材快速连接装置及其连接方法，该连接装置能够实现铝型材或镁型材连接处的快速连接(小于10s)，且接口处强度大于基体材料强度。

为达到上述目的，本发明提供一种金属板材快速连接装置，待连接上板材和下板材远离连接处的一侧均固定安装有夹持件，上板材和下板材上下叠放，上板材的前后两侧固定安装有上加热组件，下板材的前后两侧固定安装有下加热组件，上板材的上侧固定安装有便于对上板材端部进行挤压的上剪刃，下板材的下侧固定安装有便于对下板材端部进行挤压的下剪刃，上剪刃、下剪刃的形状和宽度根据对应上板材、下板材的连接宽度以及连接处的温度决定。

本基础方案的有益效果在于：夹持件用于夹持待连接的上板材和下板材，加热组件用于将上板材、下板材的连接处进行加热。上剪刃、下剪刃用于相向挤压待连接的上板材、下板材端部。上剪刃、下剪刃的形状和宽度根据对应上板材、下板材的连接宽度以及连接处的温度决定。

进一步，夹持件为液压缸和安装在液压缸自由端的耐热钢板，耐热钢板表面均匀分布有锯齿。有益效果：夹持件的端部呈锯齿状，防止夹持件与对应的上板材、下板材表面打滑。

进一步，上加热组件和下加热组件均为电触头，电触头为铜电极或石墨电极。有益效果：电触头式的加热装置便于将上板材、下板材的待连接处快速加热。

进一步，上加热组件和下加热组件均由液压或电机驱动。有益效果：便于上加热组件和下加热组件快速安装到位和撤离，通过液压或电机上控制开关启动。

进一步，电触头上还安装有测温传感器和电流电压控制器。有益效果：电流电压控制器能够控制电触头上单位时间的产热量，控制上下板材连接端的加热时间。测温传感器能够实时监测上下板材的加热温度。

一种金属板材快速连接装置的连接方法，包括以下步骤：

A、将需要连接的上板材和下板材分别通过夹持件进行夹持，上板材和下板材连接处呈上下叠放状，夹持件的端部呈锯齿状，防止夹持件与对应的上板材、下板材表面打滑；