[发明专利]非接触电磁超声辅助焊接设备

说明书

本发明涉及的是非接触电磁超声辅助焊接设备，它包括保温室、控制台，保温室设置在控制台上，永磁体连接柱固定在控制台横梁上，永磁体连接柱下端伸入到保温室内与永磁体夹具相连，永磁体夹具下端夹紧永磁体；永磁体正下方有工作台和电阻加热装置，升降旋钮上端穿过保温室底面支撑在电阻加热装置下面，在永磁体和工作台间设有多匝线圈，永磁体、多匝线圈、工作台间隔设置，永磁体和多匝线圈用于相互作用产生电磁超声波；保温室底部设有热电偶，多匝线圈、热电偶均与控制台相连接，保温室设有观察窗和手套接口，手套接口与工作台对应设置。本发明在液态钎料中原位产生超声波，去除母材和液态钎料表面的氧化膜，实现焊接接头的有效连接。

技术领域：

本发明涉及的是一种焊接设备，具体涉及的是非接触电磁超声辅助焊接设备。

背景技术：

随着航空、航天、核能、电子等新技术的发展，新材料、新结构形式的采用，对连接技术提出了更高的要求，钎焊技术因此受到了更多的重视，并迅速地发展起来。超声波辅助钎焊具有可以在非真空不使用钎剂的条件下实现对难润湿材料良好焊接的优点，当超声波振动传入液态钎料后，可在液态钎料中产生空化效应，空化泡溃灭瞬间产生的高温高压微射流冲击破坏金属表面氧化膜，经一段时间累积后，实现母材表面氧化膜的去除，使新鲜的母材金属与钎料接触，实现溶解扩散或冶金反应，形成良好的钎焊接头。该技术在精密元器件制造、异种材料连接以及复杂薄板结构的生产中得到了广泛的应用，是一种成本低、焊接效果良好且绿色环保的新技术。

根据被连接构件间的位置，焊接接头的基本形式有对接接头、丁字形接头、搭接接头、角接接头、塞焊等几种类型的接头形式。

当前对于超声波辅助钎焊技术主要是通过超声波工具头与母材相接触来实现，存在着实验过程控制难度大、可能使陶瓷等脆性材料开裂等问题，且当前常用的设备均是在空气环境中实施钎焊，当钎料熔点较高时，温度难以控制且热量散失严重，难以获得理想的焊接接头。

发明内容：

本发明的一个目的是提供非接触电磁超声辅助焊接设备，这种非接触电磁超声辅助焊接设备是一种实现陶瓷等脆性材料电磁超声辅助钎焊设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种非接触电磁超声辅助焊接设备包括保温室、控制台、永磁体、多匝线圈、工作台和电阻加热装置，保温室设置在控制台上，控制台一侧设有立柱，立柱上端设有横梁，永磁体连接柱固定在横梁上，永磁体连接柱下端伸入到保温室内与永磁体夹具相连，永磁体夹具下端夹紧永磁体；永磁体正下方装有工作台，工作台下面设置电阻加热装置，工作台由镍铬合金加工而成，升降旋钮上端穿过保温室底面支撑在电阻加热装置下面，在永磁体和工作台间设有多匝线圈，永磁体、多匝线圈、工作台间隔设置，永磁体和多匝线圈用于相互作用产生电磁超声波，多匝线圈通过保温室外部的绝缘管与控制台相连接；保温室底部设有热电偶，热电偶与控制台相连接，保温室设有观察窗和手套接口，手套接口与工作台对应设置。

上述方案中控制台内有控制主板，控制台具有显示面板，控制台还设置有加热控制按钮、电流控制按钮、接线柱。

上述方案中永磁体连接柱下端有三个水平调节孔，三个水平调节孔沿竖直方向排列，水平调节孔为长方形孔隙；永磁体夹具包括夹具体、连接筒，连接头设置于夹具体的顶面，连接筒设置螺栓孔，永磁体连接柱插入连接筒内，插拔式螺栓穿过螺栓孔和水平调节孔将永磁体连接柱和连接筒紧固在一起；夹具体的下端设置两个夹紧螺栓，每个夹紧螺栓的一端与夹具体通过螺母紧固在一起，每个夹紧螺栓的另一端带有圆弧形橡胶片，永磁体通过两个圆弧形橡胶片夹紧固定。通过长方体状的插拔式螺栓与永磁体夹具连接，可实现调节永磁体高度，永磁体通过两个带有圆弧形橡胶片的螺栓夹紧，圆弧形橡胶片对永磁体进行柔性紧固，对永磁体没有伤害。

上述方案中保温室与永磁体连接柱之间设置密封。