[实用新型]线圈感应辅助电磁脉冲焊接管件的装置

说明书

本实用新型提出线圈感应辅助电磁脉冲焊接管件的装置，包括集磁器和与集磁器紧邻的加热器；所述集磁器包括可容置第一管件焊接端和第二管件焊接端的励磁装置；所述加热器包括可穿置第一管件并对其加热的感应加热线圈；当进行焊接时，第一管件穿置于感应加热线圈处，第一管件的焊接端、第二管件的焊接端均置于集磁器的励磁装置内，当感应加热线圈把第一管件的温度加热至阈值范围时，感应加热线圈先断电，然后立即对励磁装置通电，使第一管件在磁力驱动下撞击第二管件以完成电磁焊接；本实用新型有利于降低外管件的强度，提高其撞击速度，形成良好的碰撞角度，提升异种金属管件焊接接头质量，扩大电磁脉冲焊接的适用范围。

技术领域

本实用新型涉及焊接技术领域，尤其是线圈感应加热辅助电磁脉冲焊接高强度管件的装置。

背景技术

传统方法难以针对高强度外管进行连接。多数学者采用对外管退火软化工艺进行预处理，工序复杂，效率低下。

由于社会的快速发展，资源的消耗巨大，国家不断地在推出节能降耗减排政策，各行各业都积极地进行节约资源与降低能源消耗。在航天航空、冶金、军事、制冷、机械等领域，一些复合材料零部件的使用可以大大的降低资源的损耗、成本造价，同时采用合适的方法生产这些复合材料零部件也能起到节约能源、保护环境的作用。

对于物性差别很大的异种材料，如钢\铜、钢\铝等，采用传统的焊接方法钎焊、电弧焊、电子束焊、激光焊、摩擦焊、爆炸焊等进行焊接的异种接头易出现渗透裂缝、焊缝裂纹、气孔、气泡等情况，这很大程度上降低了接头的性能，对于异种接头的实际应用非常不利，同时焊接方法会存在操作难、不安全、能耗高等情况，这大大降低了异种金属接头的生产效率，也不符合节能环保的理念。

磁脉冲焊接技术是基于磁脉冲成型技术形成的一种焊接技术，在异种焊接方面具有很多优势，例如焊接过程很短；环保无污染；可应用于异种金属以及金属与非金属的焊接；没有明显的热影响区，焊接接头强度接近于母材强度；操作简单、安全；能量容易控制，重复性好。但对于一些屈服强度较高的外管件，由于技术的限制，有时电磁脉冲焊接设备没有足够大的功率来对其进行焊接。

发明内容

本实用新型提出线圈感应加热辅助电磁脉冲焊接高强度管件的装置，有利于降低外管件的强度，提高其撞击速度，形成良好的碰撞角度，提升异种金属管件焊接接头质量，扩大电磁脉冲焊接的适用范围。

本实用新型采用以下技术方案。

线圈感应加热辅助电磁脉冲焊接高强度管件的装置，用于在电磁脉冲焊接前降低外管件强度，以通过电磁脉冲焊接实现高强度管件之间的冶金连接，所述装置包括集磁器（5）和与集磁器紧邻的加热器（6）；所述集磁器包括可容置第一管件（3）焊接端和第二管件（7）焊接端的励磁装置；所述加热器包括可穿置第一管件并对其加热的感应加热线圈；所述感应加热线圈的内径大于第一管件的外径；当进行焊接时，第一管件穿置于感应加热线圈处，第一管件（3）的焊接端、第二管件（7）的焊接端均置于集磁器的励磁装置内，当感应加热线圈把第一管件的温度加热至阈值范围时，感应加热线圈先断电，然后立即对励磁装置通电，使第一管件在磁力驱动下撞击第二管件以完成电磁焊接。

所述电磁脉冲焊接用于外管与内管之间的冶金连接；所述第一管件为外管；所述第二管件为内管，当进行焊接时，内管端部插入外管端部。

所述感应加热线圈与低功率感应加热电路（8）相连，感应加热线圈的内径大于第一管件的外径3厘米至5厘米；所述低功率感应加热电路为基于零电压软开关技术的控制电路；当进行焊接时，感应加热线圈在外管产生感应涡流以对外管加热。

所述集磁器的励磁装置内壁、外管焊接端的端口均呈锥面形状；所述内管焊接端的端部呈斜坡形或台阶形。

当进行焊接时，内管端部插入外管端部；外管焊接端的端部边沿与集磁器远端边沿对齐；所述外管焊接端的端口与集磁器内壁平行且间隙为1-3mm，外管焊接端的端口不在感应加热线圈的直接加热区域内。