[实用新型]基于真空电子束焊接的金属橡胶阻尼夹芯板制备工具

说明书

本实用新型提出基于真空电子束焊接的金属橡胶阻尼夹芯板制备工具，所述夹芯板的上面板和下面板均为金属的板材，芯材为以金属丝编织而成的具有空间网状结构的金属橡胶；所述工具包括对夹芯板的焊接位进行焊接的真空电子束焊机和用于固定待焊接件的焊接夹具；所述真空电子束焊机包括电子枪；所述电子枪包括灯丝、阴极、阳极；电子枪的发射方向上顺序设有磁透镜和偏转线圈；所述灯丝由灯丝电源供电；所述阳极和阴极由高压加速电源供电；所述偏转线圈由偏转电源供电；本实用新型能以电子束焊接方式制备金属橡胶阻尼夹芯板。

技术领域

本实用新型涉及焊接工艺领域，尤其是基于真空电子束焊接的金属橡胶阻尼夹芯板制备工具。

背景技术

随着航空航天、航海化工和核能装备等工业技术的发展，对减振缓冲功能性弹性结构材料综合性能的要求日益增高，通过金属丝编织而成具有空间网状结构的金属橡胶不仅能满足在高低温、大载荷冲击、盐雾等复杂服役环境，还提升了材料的弹性阻尼性能。夹芯结构是由两层较薄的面板和中间较厚的轻质多孔芯层构成，结合了面板和芯层的优异特性，具有轻质、高比强度、高比刚度和耐冲击等优良性能。在能够满足强度和刚度的条件下,使用夹芯材料后结构的减重性能明显提高,同时还能减小噪声和振动产生的危害。研究和制备金属阻尼夹心结构为复合夹芯板高通量的制备工艺链和闭环性能调控提供科学的指导，对发展高性能金属复合功能构件的先进制造技术和理论具有重要意义。

现有的金属橡胶阻尼夹芯板制备方法主要是螺栓连接和胶粘法。这种方法存在的问题和缺陷主要有：

1）胶粘法制备金属阻尼夹芯板，通常是使用胶黏剂将实体金属面板与芯层大面积黏接复合在一起，存在结合强度低、耐高温性能差、腐蚀失效的问题，且承载能力小，易分层。

2）螺栓连接法制备金属阻尼夹芯板，界面结合强度低，产品规格小，工作时受力不均匀容易发生局部失效，使得夹芯板寿命大大降低。

胶粘法和螺栓连接都属于物理连接方式，产品稳定性能差，使用环境具有一定的局限性，极大的限制了大尺寸化的夹芯板的制备和在相关领域的应用。

发明内容

本实用新型提出基于真空电子束焊接的金属橡胶阻尼夹芯板制备工具，能以电子束焊接方式制备金属橡胶阻尼夹芯板。

本实用新型采用以下技术方案。基于真空电子束焊接的金属橡胶阻尼夹芯板制备工具，所述夹芯板的上面板（13）和下面板（11）均为金属的板材，芯材（12）为以金属丝编织而成的具有空间网状结构的金属橡胶；所述工具包括对夹芯板的焊接位进行焊接的真空电子束焊机和用于固定待焊接件的焊接夹具；

所述真空电子束焊机包括电子枪（1）；所述电子枪包括灯丝（2）、阴极（3）、阳极（4）；电子枪的发射方向上顺序设有磁透镜（5）和偏转线圈（6）；所述灯丝由灯丝电源（17）供电；所述阳极和阴极由高压加速电源（14）供电；所述高压加速电源的输出端处串联有电阻（16）；所述偏转线圈由偏转电源（15）供电。

当焊机工作时，电子枪的灯丝在真空环境中发射电子，所述阳极和阴极形成高压静电场对灯丝发射的电子加速形成电子束（7）；所述磁透镜对电子束聚焦以形成高密度电子束；所述偏转线圈对高密度电子束的方向进行控制，使高密度电子束轰击至焊接位处，使焊接处的板材和芯材在高温下发生物理冶金行为以进行焊接。

所述焊接夹具为左右对称结构，包括立于底座（22）上的两根支撑杆（18）；所述底座固定于固定花盘（23）上；每根支撑杆上均套有一可滑动的导向柱（19）；所述导向柱可被导向柱紧固件锁定于支撑杆上；两个导向柱处均设有带定位手柄（21）的横向的定位螺杆（20）；定位螺杆末端设有固定槽（26）；当进行焊接时，两个导向柱的固定槽槽口相对形成待焊接件的容置结构，固定槽以槽壁处的带紧固手柄（24）的紧固螺杆（25）对待焊接件（27）进行固定；当需调整待焊接件的位置和姿态时，可通过移动或旋转导向柱来调整待焊接件的高度和角度。