[發(fā)明專利]一種非晶合金與螺母的焊接方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410255202.0
• 申請日: 2014-06-10
• 公開（公告）號: CN104014927A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李奉珪
• 申請（專利權(quán)）人: 東莞臺一盈拓科技股份有限公司
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12;B23K20/14
• 代理公司: 東莞市華南專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44215
• 代理人: 李玉平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及非晶合金技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種非晶合金與螺母的焊接方法。

背景技術(shù)

非晶合金因具有強(qiáng)度、硬度、韌性、耐磨性、耐腐蝕性、軟磁性和超導(dǎo)性等方面的優(yōu)良特性，其在電子、機(jī)械、化工等領(lǐng)域都得到了應(yīng)用。

但是，雖然非晶合金具有上述所述的優(yōu)良特性，但存在難加工、難焊接的缺點，從而大大限制了其應(yīng)用范圍。因此，非晶合金的焊接成為非晶合金應(yīng)用拓展的一個技術(shù)難點。

在實際應(yīng)用中，非晶合金與結(jié)晶金屬之間的連接主要采用黏合劑連接。但是，有些產(chǎn)品需要較強(qiáng)的連接強(qiáng)度，采用粘合劑連接就不能滿足這些產(chǎn)品的連接強(qiáng)度。另外，由于非晶合金材料上很難實現(xiàn)攻牙工藝，使得非晶合金產(chǎn)品上難以實現(xiàn)螺栓、螺母的構(gòu)造，而且，如果采用粘合劑將螺栓、螺母粘合連接于非晶合金產(chǎn)品上，其連接強(qiáng)度并不能滿足生產(chǎn)的需要。因此，亟需解決非晶合金產(chǎn)品難以實現(xiàn)攻牙的問題，以大幅擴(kuò)大非晶合金的應(yīng)用范圍。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種非晶合金與螺母的焊接方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)。

提供一種非晶合金與螺母的焊接方法，包括非晶合金基材與螺母，采用旋轉(zhuǎn)裝置以一定的旋轉(zhuǎn)速度和進(jìn)給速率帶動所述螺母旋轉(zhuǎn)和壓向所述非晶合金基材，并使所述螺母與所述非晶合金基材摩擦生熱，以使所述非晶合金基材達(dá)到Tg溫度以上且Tx溫度以下的過冷液相區(qū)或達(dá)到Tm溫度以上，所述非晶合金基材進(jìn)入粘滯或熔融狀態(tài)，然后在惰性氣氛保護(hù)下，所述非晶合金基材與所述螺母接合；

所述非晶合金基材設(shè)置有用于與所述螺母焊接的凹槽；

所述旋轉(zhuǎn)裝置設(shè)置有保護(hù)氣體噴嘴，所述惰性氣氛以一定的吹氣壓力從所述保護(hù)氣體噴嘴吹向所述非晶合金基材。

所述非晶合金基材開設(shè)有兩個所述凹槽，兩個所述凹槽的槽口寬度值均與所述螺母的外徑和內(nèi)徑之間的差值相等；在焊接的過程中，兩個所述凹槽的槽口均分別正對所述螺母的外徑和內(nèi)徑之間的部位進(jìn)行接合。

優(yōu)選的，兩個所述凹槽均設(shè)置為“V”型。

優(yōu)選的，兩個所述凹槽均設(shè)置為等腰梯形，所述等腰梯形的上底長度大于下底長度。

所述非晶合金基材設(shè)置有至少兩個具有拔模角的結(jié)構(gòu)，所述凹槽為兩個所述具有拔模角的結(jié)構(gòu)之間形成的凹槽；所述螺母的外徑大于所述凹槽的槽底寬度，并且小于所述凹槽的槽口寬度。

所述旋轉(zhuǎn)速度為1700rpm~2500rpm，所述進(jìn)給速率為15mm/min~25mm/min。

所述吹氣壓力為0.1MPa~1MPa。

所述旋轉(zhuǎn)裝置還設(shè)置有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)，以及與所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動連接的旋轉(zhuǎn)軸；所述保護(hù)氣體噴嘴套設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)軸的上端部。

所述螺母套設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)軸的下端部。

所述惰性氣氛為惰性氣體或氮氣。

本發(fā)明的有益效果：

（1）本發(fā)明提供的一種非晶合金與螺母的焊接方法，實現(xiàn)了非晶合金與螺母的接合，解決了非晶合金難以攻牙的問題，從而大幅擴(kuò)大了非晶合金的應(yīng)用范圍。

（2）本發(fā)明提供的一種非晶合金與螺母的焊接方法，非晶合金與螺母之間的接合力高，非晶合金與螺母之間的焊接處的抗拉強(qiáng)度達(dá)到180MPa以上，說明了非晶合金與螺母之間的焊接處具有很好的抗拉強(qiáng)度，而且，焊接后的非晶合金依然保持非晶結(jié)構(gòu)，即焊接過程中非晶合金沒有發(fā)生晶化反應(yīng)。

（3）本發(fā)明提供的一種非晶合金與螺母的焊接方法，由于在焊接的過程中，采用惰性氣氛進(jìn)行保護(hù)非晶合金，避免非晶合金因摩擦生熱而使溫度過高而容易氧化（非晶合金一般在400℃以上容易氧化），而且，該惰性氣氛能夠使得焊接區(qū)域表面的質(zhì)量高。

（4）本發(fā)明提供的一種非晶合金與螺母的焊接方法，具有廣泛的焊接參數(shù)（焊接參數(shù)包括旋轉(zhuǎn)速度、進(jìn)給速率、保護(hù)氣體的種類與吹氣壓力）選擇范圍，對焊接條件的參數(shù)選擇范圍比較大，即焊接條件所受的限制比較小，在焊接過程中，以TTT圖為基準(zhǔn)，只要加熱和冷卻過程不碰觸到晶化區(qū)，即非晶合金不發(fā)生晶化反應(yīng)的狀況下完成焊接，多種焊接參數(shù)均能達(dá)到較好的接合力和焊接質(zhì)量。

（5）本發(fā)明提供的一種非晶合金與螺母的焊接方法，由于通過預(yù)先在非晶合金要焊接螺母的位置加工出凹槽，該凹槽能夠使得非晶合金與螺母之間的接合力強(qiáng)度大。

（6）本發(fā)明提供的一種非晶合金與螺母的焊接方法，具有方法簡單，能夠適用于大規(guī)模生產(chǎn)的特點。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種非晶合金與螺母的焊接方法的實施例1、2和3的非晶合金基材與螺母焊接的結(jié)構(gòu)示意圖。