[發(fā)明專利]用于將管狀型材磁脈沖焊接到柱形內(nèi)部構(gòu)件上的焊接頭有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201480081327.4 | 申請日： | 2014-08-18 |
| 公開（公告）號： | CN106714999B | 公開（公告）日： | 2019-07-16 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | M·阿佩爾;K·彼得松 | 申請（專利權(quán)）人： | 維美德公司 |
| 主分類號： | B21D26/14 | 分類號： | B21D26/14;B23K20/06;H05B6/14 |
| 代理公司： | 隆天知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 72003 | 代理人： | 鄭特強;黃艷 |
| 地址： | 瑞典松*** | 國省代碼： | 瑞典;SE |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 用于 管狀 型材磁 脈沖 焊接 到柱形 內(nèi)部 構(gòu)件 | ||
本發(fā)明涉及一種焊接頭，其用于將中空薄壁型材磁脈沖焊接到具有與所述中空薄壁型材互補外形的內(nèi)部構(gòu)件上。焊頭包括形成所述焊頭的兩個能移動的焊頭半部(10a、10b)，其中，每個半部具有至少一個單獨的感應(yīng)線圈(12a、12b)，該感應(yīng)線圈獨立于另一焊頭半部地連接到一電源上，其中線圈纏繞成腎形。工件被夾緊在與每個半部整合的成型件(15a、15b)之間。通過這種焊接頭可以焊接例如管狀薄壁型材的工件，即使這些管狀薄壁型材被整合到閉合管狀設(shè)計中，因為焊頭可以在焊接位置之上被快速關(guān)閉，并且打開以釋放所述工件，而在夾緊區(qū)域中不經(jīng)歷電弧。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種磁脈沖焊接裝置，并且更特別地涉及一種磁脈沖焊接頭，該磁脈沖焊接頭具有分體線圈設(shè)計方案，因此允許圍繞焊接點的焊接頭的打開和閉合。
背景技術(shù)
磁脈沖焊接(MPW)或成形工藝?yán)秒姶拍軄斫⒎肿訉用嫔系囊苯鸾Y(jié)合，而不熔化待接合的材料。其最早開發(fā)于20世紀(jì)70年代并在下列文獻中披露：
·Epechurin,V.P.；“Properties of bimetal joints produced by magnetic-pulse welding(通過磁脈沖焊接生產(chǎn)的雙金屬接合的屬性)”，Welding Productions(焊接產(chǎn)品)，VOL.21，No，5 21-24頁(1974)，以及
·Brown,W.F.&Bandas J&Olson NT；“Pulsed magnetic welding of breederreactor fuel pin and closures(增殖反應(yīng)器燃料棒和封閉件的磁脈沖焊接)”，WeldingJournal(焊接雜志)，No.6，22-26頁(1978)。
MPW工藝基于成熟的電磁理論并適于接合薄壁管狀結(jié)構(gòu)與任一實心心軸或者其他的管狀元件。該概念是基于具有一定量的塑性形變能力的導(dǎo)電管狀元件的形變。待與管狀元件接合的另一元件可以是另一種材料，甚至是非導(dǎo)電材料。如果兩個管狀部件待接合，那么一個管被插入到另一管狀元件中，優(yōu)選接觸表面之間具有盡可能少的游隙，形成接合部的搭接形式，然后在該接合部之上施加電磁脈沖。
從MPW電源穿過專門設(shè)計的線圈和場成型組件的高電流放電的通路在導(dǎo)電外部管狀元件中產(chǎn)生感應(yīng)電流(渦電流)。與主放電電流和渦電流相關(guān)的電磁場的相互作用造成線圈與外部管狀元件之間的排斥力(“洛倫茨”力)。排斥力的大小大致與放電電流的平方成比例。
所述MPW工藝被設(shè)計用于制造排斥力，其強大到足以導(dǎo)致外部管狀元件以非常高的速度沖擊內(nèi)部管狀構(gòu)件，該速度在每秒幾百米的范圍上(Kojima,M；Tamaki,K；Suzuki,J；and Sasaki K；“Flow stress,collision velocity and collision acceleration inelectromagnetic welding.(電磁焊接中的流變應(yīng)力、碰撞速度和碰撞加速度)”QuarterlyJournal of the Japan Welding Society(日本焊接協(xié)會季刊)，7(1)，75-81頁，1989)，用于局部形變和后續(xù)接合。
從根本上說，MPW工藝遵循和電磁成形工藝相同的物理學(xué)原理，參見：
·Plum,M；Electromagnetic Forming(電磁成形),Metals Handbook(金屬手冊),卷14,第9版,ASM,645；1995；以及
·Daehn,G.S；Vohnut,V.J.；&Datta,S,“Hyperelastic forming:processpotential and factors affecting formability(超彈性成型：工藝潛力和影響因素成形性)”；Materials Research Society(材料研究協(xié)會)，Superplasticity-Current Statusand Future Potential(超塑性-現(xiàn)狀和未來潛力)(US)，247-252頁，2000；以及
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