[發明專利]一種金屬工件的表面處理與焊接裝置及方法

有效

• 申請號: 202011262196.3
• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN112518159B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 李亮;張辰瑋;賴智鵬;徐巍;韓小濤;曹全梁;李昌興;李瀟翔
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: B23K31/02
• 分類號: B23K31/02;B23K37/04
• 代理公司: 武漢華之喻知識產權代理有限公司 42267
• 代理人: 廖盈春;曹葆青

1.一種金屬工件的表面處理裝置，其特征在于，包括：脈沖電源(1)、導電模塊、表面處理模具(4)、上固定單元(5-1)和下固定單元(5-2)；

從所述上固定單元(5-1)到所述下固定單元(5-2)方向，內部放置所述表面處理模具(4)和所述導電模塊；所述脈沖電源(1)與所述導電模塊連接，用于為所述導電模塊提供脈沖電流；所述表面處理模具(4)靠近所述導電模塊的表面設置有幾何圖案；所述導電模塊為中間窄兩邊寬的形貌，用于在脈沖電流的作用下爆炸產生沖擊波；所述沖擊波用于驅動待處理工件(3)與所述表面處理模具(4)發生碰撞，進而去除所述待處理工件(3)表面雜質，且使所述待處理工件(3)上形成與所述表面處理模具(4)相同的形貌；

工作時待處理工件(3)放置在所述表面處理模具(4)和所述導電模塊之間；

所述表面處理模具(4)的表面幾何圖案為三角波。

2.根據權利要求1所述的表面處理裝置，其特征在于，所述導電模塊為金屬箔(2)，所述金屬箔(2)的尺寸和幾何形貌用于調控爆炸的范圍和沖擊波的強弱。

3.一種基于權利要求1所述的表面處理裝置的方法，其特征在于，包括：

在脈沖電流的作用下，導電模塊發生爆炸形成平面沖擊波；

平面沖擊波驅動待處理工件(3)與表面處理模具(4)發生碰撞，使所述待處理工件(3)表面形成與所述表面處理模具(4)相同的幾何圖案，同時去除所述待處理工件(3)表面的雜質；

所述表面處理模具(4)的表面幾何圖案為三角波。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述導電模塊為金屬箔(2)，所述金屬箔(2)的尺寸和幾何形貌用于調控爆炸的范圍和沖擊波的強弱。

5.一種基于權利要求1所述的表面處理裝置的焊接裝置，其特征在于，包括：脈沖電源(1)、導電模塊、上固定單元(5-1)、下固定單元(5-2)和間隔塊(6)；

從上固定單元(5-1)到下固定單元(5-2)方向，內部放置所述間隔塊(6)和所述導電模塊；所述間隔塊(6)用于為工件一(3-1)和工件二(3-2)碰撞提供加速距離；所述脈沖電源(1)與所述導電模塊連接，用于為所述導電模塊提供脈沖電流；所述導電模塊為中間窄兩邊寬的形貌，用于在脈沖電流的作用下爆炸產生沖擊波；所述工件一(3-1)與所述工件二(3-2)至少有一個經過表面處理，且使用時經過表面處理的面靠近所述間隔塊(6)；

工作時所述工件一(3-1)與所述工件二(3-2)位于所述間隔塊(6)的兩側，在沖擊波的驅動下碰撞焊接。

6.根據權利要求5所述的焊接裝置，其特征在于，所述導電模塊為金屬箔(2)，所述金屬箔(2)的尺寸和幾何形貌用于調控爆炸的范圍和沖擊波的強弱。

7.一種基于權利要求5所述的焊接裝置的焊接方法，其特征在于，包括如下步驟：

在脈沖電流的作用下，導電模塊發生爆炸后形成平面沖擊波作用于所述工件二(3-2)上；

在所述平面沖擊波的作用下，所述工件二(3-2)發生形變并加速與所述工件一(3-1)碰撞，完成焊接。

8.根據權利要求7所述的焊接方法，其特征在于，所述導電模塊為金屬箔(2)，所述金屬箔(2)的尺寸和幾何形貌用于調控爆炸的范圍和沖擊波的強弱。