[发明专利]一种复合板类零件的电磁焊接装置及其成形方法

说明书

本发明公开了一种复合板类零件的电磁焊接装置及其成形方法，装置包括电磁焊接线圈、放电电路和用于放置基板的基板座和用于将复板悬置于基板上方的复板支撑装置，放电电路与电磁焊接线圈连接，多个电磁焊接线圈设置在复板的上方，且电磁焊接线圈以能覆盖复板的方式布设。本发明利用磁脉冲焊接技术进行材料的连接，金属在高速率下形成金属射流，组元材料互相扩散形成冶金连接，连接强度高。且复杂的后续热处理工艺不是必须的，使得工艺较为简单，操作简便，生产周期缩短，经济效益提高。

技术领域

本发明涉及材料加工成形技术领域，尤其涉及一种复合板类零件的电磁焊接装置及其成形方法。

背景技术

复合板/管制造技术是指在一层金属板/管上覆以另外一种金属板/管，以达到在不降低使用效果(防腐性能、机械强度等)的前提下发挥组元材料各自的优势，实现各组元材料资源的最优配置，节约贵重金属材料，实现单一金属不能满足的性能要求,它既可以替代进口并填补国内空白，又具有广阔应用范围，具有很好的经济效益和社会效益。传统的复合板/管制造技术主要有轧制复合法与爆炸复合法，虽然都可以成功生产出复合板/管，但是目前都存在难以解决的缺陷。

在传统的轧制复合法中，文献“不锈钢/碳钢冷轧复合机理的研究”中提到，可以通过轧制产生的塑性变形而形成机械嵌合,其粘结强度很低，加上金属原子偏离平衡位置而形成残余应力,扩散退火成了提高界面性能的主要手段。但过度扩散会使大量合金碳化物及脆性相生成,最终导致结合强度降低且工艺较为繁琐，生产成本较高。

爆炸复合法是利用炸药爆炸产生的巨大能量驱动两块金属板高速倾斜碰撞进行焊接,是将炸药的化学能转换为机械能使金属材料连接的一种有效方法。文献“不锈钢复合板生产方法和制备技术的探讨”中提到，爆炸复合可以生产复合板总厚度可以达到几百毫米厚,单张复合面积可以达到20m²,但由于爆炸冲击能量过大，不适合生产总厚度小于10mm的较薄的复合板。另外爆炸复合法会造成较大的环境污染，不利于绿色生产的发展。

电磁脉冲焊接技术是利用金属在强脉冲磁场中受到的电磁力作用使其发生塑性变形的一种高速、高能率，短时脉冲加工技术。目前电磁脉冲焊接技术已经在板/管零件焊接可行性方面取得成功，并且主要针对的对象为薄壁金属板/管，填补了爆炸复合法在薄壁板/管复合成形领域的空缺。焊接界面间的组元材料互相扩散达到冶金连接，焊接可靠。并且电磁脉冲焊接技术绿色环保，有利于绿色生产的发展。但是目前电磁脉冲焊接技术仅对单次的小区域放电进行详尽的研究，难以满足复合板/管件的大面积整体复合需求。

发明内容

本发明目的在于提供一种复合板类零件的电磁焊接装置及其成形方法，从而解决上述问题。

为实现上述目的，本发明首先公开了一种复合板类零件的电磁焊接装置，包括电磁焊接线圈、放电电路和用于放置基板的基板座和用于将复板悬置于所述基板上方的复板支撑装置，所述放电电路与所述电磁焊接线圈连接，所述电磁焊接线圈设置在所述复板的上方以通过电磁力驱动所述复板焊接于所述基板上。

进一步的，所述复板支撑装置为设置在所述复板两侧的垫块，所述垫块上设置有用于支撑所述复板边缘的倾斜支撑面。

进一步的，所述复板支撑装置包括设置在所述基板座两侧的第一压板和第二压板，所述第一压板和所述基板座之间形成用于夹紧所述基板的基板夹紧空间，所述第一压板和第二压板之间形成用于压紧所述复板的复板压紧空间。

进一步的，所述第一压板和第二压板通过螺栓串接安装在所述基板座上。

进一步的，所述电磁焊接线圈安装在一线圈安装座上，所述线圈安装座包括滑轨和安装梁，所述电磁焊接线圈的上端安装在所述安装梁上，所述滑轨的一侧设置有滑槽，所述安装梁的端部与所述滑槽滑接。

进一步的，所述电磁焊接线圈相对所述基板座倾斜设置，所述电磁焊接线圈的下侧设置有侧推线圈，所述侧推线圈内形成有用于复板加速的加速通道。