[发明专利]一种非晶合金与异种金属超声波焊接方法及焊件固定装置

权利要求书

1.一种非晶合金与异种金属超声波焊接焊件固定装置，其特征在于，包括基座和两个夹持单元；

所述基座上设有焊座通孔，所述基座的表面上以所述焊座通孔为对称轴对称地设有两个安装螺孔；非晶合金待焊件置于所述基座上与所述焊座通孔对应的位置处，异种金属待焊件叠置于所述非晶合金待焊件上，且所述异种金属待焊件的长度小于所述非晶合金待焊件的长度；

两个所述夹持单元以所述焊座通孔为对称轴对称地设于所述基座上；所述夹持单元包括夹板、锁紧螺钉和调节螺钉；

所述夹板包括调节部和夹持部；

所述夹持部包括弧面部和斜面部；所述弧面部的一端与所述调节部朝向所述焊座通孔的一端连接且其端部处的高度与所述调节部相同，所述弧面部的另一端与所述斜面部的一端连接且其端部处的高度为二分之一所述调节部的高度；所述斜面部的另一端的高度与所述调节部的高度之比介于0.1－0.4且其端面为垂直于所述基座表面的平面；

所述调节部上设有条形通孔和调节通孔，所述条形通孔与所述安装螺孔对应，且所述条形通孔沿所述安装螺孔的连线方向设置，所述锁紧螺钉的根部穿过所述条形通孔与所述安装螺孔配合锁紧，使所述异种金属待焊件被两个所述夹持单元的所述夹持部夹紧；所述调节螺钉穿过所述调节通孔且其底部抵接于所述基座的表面上，使两个所述夹持单元的所述夹持部分别压住所述非晶合金待焊件的两边。

2.根据权利要求1所述的非晶合金与异种金属超声波焊接焊件固定装置，其特征在于，所述调节通孔与所述条形通孔位于同一直线上，且所述调节通孔设于所述条形通孔远离所述焊座通孔的一侧。

3.根据权利要求1所述的非晶合金与异种金属超声波焊接焊件固定装置，其特征在于，所述基座及所述夹板采用的材料均为导热系数大于200w/(m·k)的高导热金属。

4.一种非晶合金与异种金属超声波焊接方法，应用于如权利要求1－3任一项所述的非晶合金与异种金属超声波焊接焊件固定装置，其特征在于，包括以下步骤：

S1、清洁待焊件的焊接面：分别清洁非晶合金待焊件及异种金属待焊件的焊接面并使焊接面保持干燥；

S2、调整待焊件的尺寸：使所述异种金属待焊件的长度小于所述非晶合金待焊件的长度；

S3、夹持固定待焊件：将所述非晶合金待焊件放置于基座上焊座通孔对应的位置处，两个夹持单元的夹板分别压住所述非晶合金待焊件的两边，并将所述异种金属待焊件置于两个夹持单元的夹板之间夹紧，以所述异种金属待焊件在上、所述非晶合金待焊件在下的方式将两个待焊件夹持固定于焊件固定装置上；焊接设备包括焊座及超声波焊头，使所述焊件固定装置与焊接设备的位置配合，所述焊座穿过焊座通孔，所述超声波焊头悬于所述异种金属待焊件上；

S4、设置工艺参数：将所述焊接设备的振动频率设为20－25kHz，下压量设为0.7－1.0mm，超声波振幅设为80－100％，焊接时间设为4－6s，焊接压力设为3－5bar，保压时间设为2－4s，能量设为大于1500ws；

S5、启动焊接设备：启动所述焊接设备完成所述非晶合金待焊件与所述异种金属待焊件的焊接。

5.根据权利要求4所述的非晶合金与异种金属超声波焊接方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述非晶合金待焊件的厚度设为0.5－3mm，所述异种金属待焊件的厚度设为0.3－1mm，且所述异种金属待焊件的长度与所述非晶合金待焊件的长度之比介于0.4－0.6。

6.根据权利要求4所述的非晶合金与异种金属超声波焊接方法，其特征在于，所述步骤S1中，清洁待焊件的焊接面的步骤包括：使用砂纸打磨所述非晶合金待焊件及所述异种金属待焊件的焊接面，且使用无水乙醇浸泡所述非晶合金待焊件及所述异种金属待焊件并进行超声清洗，最后使所述非晶合金待焊件及所述异种金属待焊件的焊接面干燥。

7.根据权利要求4所述的非晶合金与异种金属超声波焊接方法，其特征在于，所述非晶合金待焊件的材料为锆基合金、镁基合金、铁基合金、镍基合金或铜基合金中的一种。

8.根据权利要求4所述的非晶合金与异种金属超声波焊接方法，其特征在于，所述异种金属待焊件的材料为铜、铝、金或铂中的一种。