[發明專利]一種非晶合金的超聲波焊接方法

有效

• 申請號: 201410501089.X
• 申請日: 2014-09-26
• 公開（公告）號: CN104353930A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 李奉珪
• 申請（專利權）人: 東莞臺一盈拓科技股份有限公司
• 主分類號: B23K20/10
• 分類號: B23K20/10
• 代理公司: 東莞市華南專利商標事務所有限公司 44215
• 代理人: 王雪镅

技術領域

本發明涉及非晶合金的焊接技術領域，特別是涉及一種非晶合金的超聲波焊接方法。

背景技術

非晶合金因具有強度、硬度、韌性、耐磨性、耐腐蝕性、軟磁性和超導性等方面的優良特性，其在電子、機械、化工等領域都得到了廣泛應用。但是，雖然非晶合金具有上述所述的優良特性，但存在難加工、難焊接的缺點，從而大大限制了其應用范圍。因此，非晶合金的焊接成為非晶合金應用拓展的一個技術難點。

現有技術對于非晶合金的焊接，出現了電阻焊接的方法，但是，非晶合金在利用電阻焊接時，會出現飛濺和材料氧化的現象。因此，電阻焊接時產生飛濺容易造成生產事故。另外，電阻焊接時出現材料氧化的現象，會嚴重影響非晶合金產品的質量，需要增加生產工序去除非晶合金產品中材料表面的氧化膜，從而不但增加生產成本，而且會降低生產效率。

另外，CN102407402A的中國專利申請公開了一種晶體和非晶的超聲波焊接方法，該專利申請公開了非晶合金Zr₄₄Cu₄₀Ag₈A_l8薄片與6061鋁合金箔片之間的超聲波焊接法，該專利申請對所要焊接的部件的表面質量要求嚴格，均需對非晶和鋁合金表面進行焊接預處理，即用砂紙打磨非晶表面，去除表面的氧化膜等污染物，然后用酒精擦拭非晶和鋁合金表面。該現有技術焊接前對非晶和鋁合金表面的預處理，不但增加了生產工序，而且大大降低了生產效率。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術中的不足之處而提供一種生產效率高，對焊接金屬表面要求低的非晶合金的超聲波焊接方法。

為達到上述目的，本發明通過以下技術方案來實現。

提供一種非晶合金的超聲波焊接方法，包括焊接母材非晶合金和焊接工件，將所述非晶合金和所述焊接工件利用超聲波進行焊接，它包括以下步驟：

步驟一，將所述非晶合金和所述焊接工件均放入定位槽中，所述非晶合金和所述焊接工件相互觸接；所述定位槽的底部設置有用于固定所述非晶合金或者所述焊接工件的夾緊部件；

步驟二，超聲波工具下降并施加壓力于所述非晶合金或者所述焊接工件，所述超聲波工具施加的壓力為200MPa~500MPa；

步驟三，所述超聲波工具產生左右振動，并帶動所述非晶合金或者所述焊接工件左右振動，所述超聲波工具的振動頻率為21KHz~150KHz；

步驟四，所述非晶合金或者所述焊接工件在步驟二的壓力和步驟三的振動下，所述非晶合金和所述焊接工件的觸接面相互摩擦，以使所述非晶合金和所述焊接工件的觸接面的油脂和氧化物分散并去除；

步驟五，所述非晶合金和所述焊接工件的觸接面的油脂和氧化物分散并去除后，所述非晶合金和所述焊接工件的觸接面因相互摩擦進行冶金結合，從而完成了超聲波焊接；

所述超聲波焊接過程以TTT圖為基準，使所述非晶合金和所述焊接工件在不發生晶化反應的狀況下完成焊接。

.優選的，上述技術方案中，所述焊接工件也為所述非晶合金。

優選的，上述技術方案中，所述焊接工件的材質含有所述非晶合金中所含元素中的一種元素或者多種元素。

優選的，上述技術方案中，所述焊接工件的材質為含有常用非晶合金組成元素中的一種元素或多種元素，所述常用非晶合金的組成元素包括Be、Ti、Ag或Pt。

優選的，上述技術方案中，所述焊接工件為一般商用合金，所述一般商用合金包括鋁6061、鋁6063和不銹鋼SUS304。

優選的，上述技術方案中，所述焊接工件為塑料部件。

上述技術方案中，所述非晶合金和所述焊接工件的厚度均為0.1mm~5mm。

上述技術方案中，所述非晶合金的材料形狀為薄片、板材、線材或者管材；所述焊接工件的材料形狀為薄片、板材、線材或者管材。

優選的，上述技術方案中，所述線材為絞線。

上述技術方案中，所述夾緊部件與所述非晶合金或者所述焊接工件的接觸處設置為鋸齒狀。

其中，本發明所述的TTT圖是指溫度時間轉變圖，本發明所述的TTT圖如附圖4所示。當加熱曲線達到T₁（熔點）以上后進行冷卻，并且加熱曲線和冷卻曲線均不可碰觸到晶化區域。其中，在焊接過程中，只要不碰觸到晶化區域，即非晶合金與焊接工件在不發生晶化反應的狀況下完成焊接，即在非晶化區域中選擇焊接參數均可，多種焊接參數均能達到最佳的焊接強度。

本發明的有益效果：