[发明专利]一种金属玻璃的焊接装置及其焊接方法

说明书

本发明提供了一种金属玻璃的焊接装置，包括水浴坩埚，水浴坩埚内装有用于加热的水，设置于水浴坩埚内的水中的电镀槽，电镀槽内设有电解液，电解液的水平面与水浴坩埚内的水液面齐平，浸没在电镀槽的电解液中的待焊接工件和金属板，待焊接工件为阴极，金属板为阳极，待焊接工件与直流电源的正极连接，金属板与直流电源的负极连接。本发明采用低频机械振动驱离作为阴极的待焊接工件表面的气泡，确保了镀层厚度的均匀一致；本发明在电镀过程中持续补水，保证在整个焊接过程中电解液浓度的恒定；本发明的焊接过程在水浴中进行，无噪音、无烟尘、可控性高，实施过程的工作环境得到了极大改善。

技术领域

本发明属于材料焊接技术领域，更具体涉及一种金属玻璃的焊接方法。

背景技术

目前几乎所有的焊接方法都必须在焊材熔点以上的温度实施，有时甚至在母材的熔点温度以上。这类焊接方法在实施过程中往往需要很高的输入功率，一边熔化焊材甚至母材，这对焊接设备就有较高的要求。另外，在后续的保温和冷却过程中，必然会引起热影响区域中母材的组织乃至微观结构的变化，进而降低了材料的机械、理化性能，缩短其服役的周期，增加了使用成本。对于金属玻璃而言，其体系处于能量较高的亚稳态，传统的焊接工艺由于在较长时间内处于高温状态，因此金属玻璃会受到热激发而进行结构弛豫。在绝大部分情况下，这类弛豫会使金属玻璃变脆，导致其韧性的急剧下降，服役的稳定性和安全性大大降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种可在玻璃转变温度以下进行，可避免引起母材性能恶化的金属玻璃的焊接装置及其焊接方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种金属玻璃的焊接装置，包括

水浴坩埚，所述水浴坩埚内装有用于加热的水，

设置于所述水浴坩埚内的水中的电镀槽，所述电镀槽内设有电解液，所述电解液的水平面与所述水浴坩埚内的水液面齐平，

浸没在所述电镀槽的电解液中的待焊接工件和金属板，所述待焊接工件为阴极，所述金属板为阳极，所述待焊接工件与直流电源的正极连接，所述金属板与所述直流电源的负极连接。

在一些实施方式中，所述电镀槽内设置有用于敲振所述待焊接工件的低频机械振荡器。

在一些实施方式中，所述电镀槽内的电解液中放置有温度计。

在一些实施方式中，还包括补水装置，所述水浴坩埚和所述电镀槽分别与补水装置连接，所述补水装置包括补水槽，所述补水槽设有第一进水管和第二进水管，所述第一进水管与所述水浴坩埚连通，所述第二进水管与所述电镀槽连通。

根据本发明的另一个方面，提供了一种金属玻璃的焊接装置的焊接方法，包括以下步骤：

将待焊工件和金属板进行表面清洁活化处理，以待焊工件为阴极，以金属板为阳极，所述阴极与所述阳极分别连接在直流电源的正极和负极；

将电解液倒入电镀槽中，将装有电解液的电镀槽放置于水浴坩埚中，在水浴坩埚中加入水；

将水浴坩埚的温度控制在25-65℃之间，加热电镀液；

待电镀液的温度升至预定值45℃后，打开直流电源的开关，调节输出电压使其略大于零；

将所述金属板和所述待焊工件同时缓慢浸入所述电解液中，调节直流电源的输出电流和电压，使其达到预定值，电流密度值为0.1-1mA/mm2，开始对所述待焊工件进行电镀焊接处理；

分别对所述水浴坩埚和所述电镀槽补水，使单位时间内流入水浴坩埚和电镀槽的水量与各自的挥发量相等，保持电镀液的浓度恒定；

电镀焊接处理完成后，将所述直流电源关闭，取出工件用清水冲洗。