[發明專利]感應釬焊裝置

有效

• 申請號: 201410200675.0
• 申請日: 2014-05-13
• 公開（公告）號: CN105081504B
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發明（設計）人: 褚伍波;戴丹;白華;江南;馬洪兵;楊科
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: B23K3/00
• 分類號: B23K3/00;B23K3/08;B23K1/002
• 代理公司: 上海一平知識產權代理有限公司31266
• 代理人: 馬莉華,崔佳佳

技術領域

本發明涉及一種感應釬焊裝置，具體涉及一種小型超硬工件的多工作室流水釬焊裝置。

背景技術

當前，國內外有許多實驗室和企業在研究如何用釬焊代替電鍍來實現超硬磨具和切具的制備，相關研究實驗所用到的主要設備是釬焊爐。釬焊根據釬焊氣氛主要分為真空/氣氛保護釬焊和有氧釬焊兩種。

真空/氣氛保護釬焊在超硬磨具切具的制備過程中能夠有效防止釬料氧化，避免目前使用最廣泛的超硬材料——金剛石在高溫有氧環境中出現熱損傷。真空/氣氛保護釬焊設備最常用的加熱方式是電阻加熱，在釬焊過程中伴隨著釬焊周期長、能量損耗大等問題。

有氧釬焊是工業生產中使用最廣泛的小型超硬磨料磨具釬焊，有氧釬焊使用的主要設備是高頻感應釬焊機，其加熱原理是感應加熱(導體在高頻磁場作用下產生感應電流從而使自身發熱的加熱方式)。相對于電阻加熱，感應加熱的主要優點是加熱速率快，且利用工件自身加熱故無需通過電阻絲將熱量傳至工件，能夠降低能量損耗，提高釬焊效率。但是高頻釬焊設備無法避免工件在高溫下被氧化的問題。

綜上所述，傳統的真空/氣體保護釬焊設備和高頻感應釬焊設備仍有一些問題有待解決。

發明內容

本發明的目的是提供一種釬焊裝置及釬焊方法，該釬焊裝置可以實現在氣氛保護下對工件的高頻快速感應加熱，提高釬焊效率的同時防止工件在保護氣流直接沖擊下出現滑移，從而有利于提高釬焊效率和穩定性。

為實現上述目的，本發明提供了一種釬焊裝置，該釬焊裝置包括基座、工作室、感應加熱裝置、冷卻室、機械控制系統和氣氛控制系統，其中機械控制系統包括傳送導軌和機械臂，傳送導軌用于移動工作室，機械臂用于控制感應加熱裝置；氣氛控制系統用于在工作室內形成氣體保護氛圍，并包括保護氣體源和氣體管路；工作室用于放置待釬焊工件和釬料并安裝于傳送導軌上；以及氣氛控制系統通過保護氣體源和氣體管路向工作室內持續通入保護氣體，，當工作室移動至釬焊位置時，機械臂能夠調整感應加熱裝置的位置使得工作室位于感應加熱裝置的感應區域之內，感應加熱裝置用于產生交變磁場，工作室中的待釬焊工件和釬料在交變磁場作用下產生感應電流而產生自加熱加熱釬料使其融化從而完成工件的釬焊，釬焊結束后機械臂控制感應加熱裝置使其遠離工作室，冷卻室用于對經過釬焊位置之后的工件進行冷卻降溫。

在一優選實施例中，傳送導軌的傳送軌跡為圓形或橢圓形。

在一優選實施例中，該釬焊裝置適用于小型超硬材料制作而成的工件。

在一優選實施例中，釬焊包括兩條以上傳送導軌，每條傳送導軌包括兩個以上用于安裝工作室的工作位，相鄰的傳送導軌并列排布，每個工作位之間保持適當距離，不同傳送導軌上的工作位錯開布置。

在一優選實施例中，機械臂能夠控制感應加熱裝置的橫跨傳送導軌移動，從而將感應加熱裝置調整至不同的傳送導軌上方合適的位置，用于不同的傳送導軌上各個工作室內待釬焊工件的釬焊。

在一優選實施例中，機械控制系統和氣氛控制系統可由操作人員人為控制，也可由計算機模塊控制。

在一優選實施例中，本發明的釬焊裝置包括一個或一個以上的感應加熱裝置。

在一優選實施例中，冷卻室安裝在基座上，冷卻室具有供傳送導軌及其上的工作室通過的空間，冷卻室通過冷卻介質為移動進入冷卻室的工作室冷卻降溫。

在一優選實施例中，冷卻室包括冷卻室進水管、冷卻室出水管和供冷卻水流通的冷卻水管系，冷卻水通過冷卻室進水管流入冷卻室內部的冷卻水管系再從冷卻室出水管流出。

在一優選實施例中，冷卻室具有不止一組冷卻室進水管、冷卻室出水管和冷卻水管系，冷卻水的溫度和流動速率可調，從而可根據釬焊溫度決定冷卻室的有效冷卻區域和冷卻效率。

在一優選實施例中，工作室具有可拆卸室罩，可拆卸室罩密封安裝于傳送導軌的工作位法蘭上，工作室內設有隔熱工件臺，帶有釬料的待釬焊工件放置在隔熱工件臺上，工作位法蘭的底部設有進氣氣路接口和出氣氣路接口，進氣氣路接口和出氣氣路接口分別與進氣氣路和出氣氣路相連，進氣氣路和出氣氣路由氣氛控制系統控制，可持續地向工作室內中的釬焊工件提供氣氛保護。

在一優選實施例中，可在隔熱工件臺上放置用于固定待釬焊工件的專用模具，從而使得工件更好地固定于工作室中。

在一優選實施例中，選用惰性氣體例如氬氣作為釬焊的保護氣氛。

在一優選實施例中，某個工作室的出氣氣路與相鄰工作室的進氣氣路接口相連，使得保護氣體從該工作室流出后流入相鄰的工作室內。