[发明专利]一种评估铝钢电磁脉冲焊接界面温度的方法

权利要求书

1.利用不同熔点金属材料评估铝钢电磁脉冲焊接界面温度的方法，其特点是基于获得优质焊接接头，铝合金板作为运动板，不锈钢板作为基板的基础，分别在铝合金板和不锈钢板的待焊表面宽度的1/2处，且为焊缝正中部，利用铣削的方法加工一个凹槽，再向凹槽内嵌入不同熔点的铟、锡、铅、锌金属薄片，分别将嵌入金属片的铝合金板与未加工凹槽的不锈钢板搭接焊接、未加工凹槽的铝合金板和嵌入金属片的不锈钢板搭接焊接；最后，观察凹槽内金属片是否熔化，来评估铝钢焊接界面温度范围。

2.根据权利要求1所述利用不同熔点金属材料评估铝钢电磁脉冲焊接界面温度的方法其特征在于，具体包括以下步骤：

(1)利用铣刀在铝合金板、不锈钢板待焊接面的宽度1/2处，保证为椭圆焊缝中部，铣削一个凹槽，再向凹槽内嵌入不同熔点的金属材料，如铟、锡、铅、锌金属薄片，镶嵌后要保证待焊接面光滑平整。

(2)以步骤(1)将嵌入金属薄片的铝合金板与不锈钢板、铝合金板与嵌入金属薄片的不锈钢板，放置于线圈中梁上方，保持铝板、钢板以相同的搭接间隙进行焊接。

(3)接通电路后电容释放脉冲电流通过线圈产生时变磁场，铝合金板在宽度中部产生集中且较高的电磁力，使铝板产生高速运动，瞬间撞击不锈钢板而完成材料冶金结合，最后，通过分析嵌入的金属薄片是否存在熔化现象，来评估焊接界面温度的变化范围。

3.根据权利要求1或者2所述的利用不同熔点金属材料评估铝钢电磁脉冲焊接界面温度的方法，其特征在于，步骤(1)中金属板表面待焊处铣削凹槽的深度在0.2～0.3mm，要小于金属板厚度，凹槽深度不能过小，否则嵌入的金属片在碰撞过程中容易产生破碎或者位置移动，同时，凹槽深度不能过大，要尽量减少开槽对金属板受到电磁能的影响；凹槽宽度在1～4mm，凹槽长度大于椭圆焊缝宽度，长度为35～40mm。

4.根据权利要求2中所述的利用凹槽中添加不同熔点金属材料评估铝钢电磁脉冲焊接界面温度的方法，其特征在于，步骤(1)中所述不同熔点金属材料铟、锡、铅、锌金属薄片的尺寸要与凹槽尺寸相同，保证金属薄片嵌入凹槽内要与板材表面保持平整光滑，才能保证搭接间隙不变，及冲击速度恒定。

5.根据权利要求2中所述的利用凹槽中添加不同熔点金属材料评估铝钢电磁脉冲焊接界面温度的方法，其特征在于，步骤(2)中铝合金板和不锈钢板在实现材料冶金连接的焊接工艺参数中，严格控制搭接间隙2mm，搭接长度35mm。

6.根据权利要求2中所述的利用凹槽中添加不同熔点金属材料评估铝钢电磁脉冲焊接界面温度的方法，其特征在于，步骤(2)和(3)中控制设备焊接参数如放电电压16KV、放电电流730KA、放电频率18KHZ，来保证获得优质焊接接头，使金属板开槽嵌入其他金属薄片后受到电磁能量尽量保持一致，尽量减少与未加工铝合金/不锈钢板焊接时受到电磁能量的误差，提高获得焊接界面温度的准确性。

7.根据权利要求2中所述的利用凹槽中添加不同熔点金属材料评估铝钢电磁脉冲焊接界面温度的方法，其特征在于，步骤(3)中在实现铝合金和不锈钢材料冶金结合基础上，可以通过观察焊接时产生的金属粒子射流在射流终止区域是否有熔化的金属来评估焊接界面温度的变化范围，或者进行剥离利用SEM等方法观察分析凹槽内金属片的熔化状态，以此评估焊接界面温度变化范围。