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弹带的焊接方法

阅读:821发布:2021-04-13

专利汇可以提供弹带的焊接方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种弹带的 焊接 方法,其特征在于:将弹带(2)套在弹体(1)上, 磁 力 线 圈(3)置于弹带(2)的外面,将弹体(1)放置在 焊接夹具 (4)中压紧,并用夹紧螺钉(9)固定;闭合机械式放电 开关 (6),存储在电容器组(7)中的 电能 向套在弹带(2)外的磁力线圈(3)放电,通过磁力线圈(3)的瞬间强 电流 i1与弹带(2)上感应的 涡流 i2相互作用,使弹带(2)在圆周方向产生强大的电磁冲击力而产生塑性 变形 ,完成与弹体(1)的焊接。由于焊接过程中放电脉冲在弹带(2)中感应的涡流i2加热时间小于0.2S,故弹体的焊接部位金相组织不会发生变化,弹体强度与硬度不会下降, 焊缝 的结合强度高;操作方便,容易实现自动化。,下面是弹带的焊接方法专利的具体信息内容。

1、一种弹带的焊接方法,其特征在于:将弹带(2)套在弹体(1)上,线圈(3) 置于弹带(2)的外面,将弹体(1)放置在焊接夹具(4)中压紧,并用夹紧螺钉(9)固定; 闭合机械式放电开关(6),存储在电容器组(7)中的电能向套在弹带(2)外的磁力线圈(3) 放电,通过磁力线圈(3)的瞬间强电流i1与弹带(2)上感应的涡流i2相互作用,使弹带(2) 在圆周方向产生强大的电磁冲击力而产生塑性变形,完成与弹体(1)的焊接。
2、根据权利要求1所述的弹带的焊接方法,其特征在于:当焊接大直径的弹带(2)时, 可先用高频感应加热器将弹带(2)加热到一定温度,再向磁力线圈(3)提供脉冲放电电流 实现磁力脉冲焊。
3、根据权利要求1所述的弹带的焊接方法,其特征在于:电容器组(7)的充电电压应 在400V以上,其上储存的能量应超过2万焦;放电回路的阻抗应控制在10~20mΩ之间; 保证放电电流峰值在2~6万A,电磁冲击力在400MPa以上。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种弹带的焊接方法,特别是弹带的磁脉冲焊接方法。

背景技术

弹带是在炮弹弹体的一定位置焊接的一紫圆环。弹带的内径与弹体的外径基本相同, 其壁厚约为2~4mm。目前,国内外弹带的焊接方法主要是熔敷扩散焊接方法及摩擦焊接方法。
文献《兵器材料科学与工程》,Vol.25.No.2.2002王克鸿等的“弹带熔敷扩散焊接技术 研究”介绍了弹带的熔敷扩散焊接方法。这种方法通过感应加热等离子体加热弹带使其熔 化,不加热弹体,从而使弹带与弹体发生冶金结合而形成牢固接头。
文献《金属成形工艺》,Vol.20.No.3.2002王艳等的“弹带径向摩擦焊接技术”介绍了 弹带的摩擦焊接方法。这种方法通过弹带与弹体之间的高速旋转摩擦焊接弹带。
熔敷扩散焊接方法虽然可使弹带焊接接头牢固可靠,但由于这种焊接过程对弹带加热温 度高达1000℃以上,而且加热时间长达1分钟以上,对焊接面弹体一侧金属结构影响较大, 造成强度、硬度下降。图4为俄罗斯熔敷焊接弹带的金相照片,从图可明显看出长大的素 体及珠光体组织以及铜结晶时产生的柱状晶。
摩擦焊接方法中,弹带与弹体只能在加压的3点区域实现焊接,无法解决顶锻阶段弹带 一周的均匀加压问题,故弹带与弹体结合强度不理想,因此至今无法投入批量生产。
炮弹发射时的受力状态,要求弹带的焊缝具有足够的结合强度,因此,在焊接时不能使 弹体产生熔化,使强度、硬度下降。因此,有必要寻求一种加热时间短,不破坏弹体组织结 构的弹带焊接方法。

发明内容

为了克服现有技术中加热时间长等造成的焊接强度不高、操作不便等不足,本发明提供 一种弹带的焊接方法——磁力脉冲焊焊接弹带,这种焊接方法在焊接过程中,加热时间短, 焊接强度高,可进行批量生产。
本发明的技术方案是:将弹带2套在弹体1上,磁力线圈3置于弹带2的外面,将弹体 1放置在焊接夹具4中压紧,并用夹紧螺钉9固定;闭合机械式放电开关6,存储在电容器组 7中的电能向套在弹带2外的磁力线圈3放电,通过磁力线圈3的瞬间强电流i1与弹带2上 感应的涡流i2相互作用,使弹带2在圆周方向产生强大的电磁冲击力而产生塑性变形,完成 与弹体1的焊接。
当焊接大直径的弹带2时,可先用高频感应加热器将弹带2加热到一定温度,再向磁力 线圈3提供脉冲放电电流实现磁力脉冲焊。
电容器组7的充电电压应在400V以上,其上储存的能量应超过2万焦;放电回路的 阻抗应控制在10~20mΩ之间;保证放电电流峰值在2~6万A,电磁冲击力在400MPa以上。
本发明相比现有技术的优点在于,由于焊接过程中加热时间短(放电脉冲在弹带2中感 应的涡流i2加热时间小于0.2S),故弹体的焊接部位金相组织不会发生变化,弹体强度与硬 度不会下降,故焊缝的结合强度高;焊接时间短、操作方便,容易实现自动化,可明显提高 生产效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的装置示意图
图2是实施例的电路框图
图3是焊接瞬间的电流方向示意图
图4是俄罗斯熔敷焊接弹带的金相照片(×200),是背景技术图
图中1-弹体,2-弹带,3-磁力线圈,4-夹具,5-工作台面,6-机械式放电开关,7-电容器 组,8-放电母线,9-夹紧螺钉,10-充电开关,11-三相半控桥式整流电路。

具体实施方式

参照图1,将弹带2套在弹体1上,磁力线圈3置于弹带2的外面,将弹体1放置在焊 接夹具4中压紧,并用夹紧螺钉9固定。闭合机械式放电开关6,存储在电容器组7中的电 能向套在弹带2外的磁力线圈3放电,通过磁力线圈3的瞬间强电流i1与弹带2上感应的涡 流i2相互作用,使弹带2在圆周方向产生强大的电磁冲击力而产生塑性变形,并且破坏和清 除焊合面上的化膜,形成牢固的固相接头,完成与弹体1的焊接。
参照图2,本发明充放电操作过程如下:
给三相半控桥式整流电路11通电,使其输出直流电压,并通过电阻R向电容器组7充 电。当充电达到设定值Uce时,三相半控桥式整流电路11自动关断,充电过程结束。
闭合由9对大电流接触器触点并联组成的机械式放电开关6,电容器组7通过磁力线圈3 快速放电,放电脉冲在弹带2中感应的涡流i2加热时间小于0.2S。
当焊接大直径的弹带2时,可先用高频感应加热器将弹带2加热到一定温度,再向磁力 线圈3提供脉冲放电电流实现磁力脉冲焊。
电容器组7的充电电压应在400V以上,其上储存的能量应超过2万焦耳。放电回路的 阻抗应控制在10~20mΩ之间。这样可得到2~6万A的放电电流峰值,产生400MPa以上的 电磁压力。
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