CN201792072U - 重力焊接夹具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种重力焊接夹具，它包括上压板、下压板，其中所述上压板和下压板之间设置有用于限制发生形变的焊接组件的总厚度的定位立柱。本实用新型能在焊接时对焊接组件的焊接变形和焊料收缩量进行精密的控制。并且，该夹具利用上压板的重力使焊接时焊接组件均匀恒定受力，实现焊接时夹具对焊接组件的柔性恒力装夹。
Description
技术领域
本实用新型涉及真空焊接加工设备技术领域，具体涉及一种重力焊接夹具。
技术背景
波导类零件是微波系列产品的基础构件，这些波导零件材料为铝合金，其结构都有复杂的异形腔体，零件的内腔精度和表面粗糙度要求高，零件只能拆分成焊接构件进行内腔机械加工，然后组合焊接而成，内腔尺寸a±0.02mm需要通过控制两大面的平行度和焊料收缩量获得。毫米波波导类零件在完成构件加工后需要进行真空钎焊，真空钎焊的温度在600℃左右，由于夹具体和焊接件线膨胀系数不一致，因此，通常采用弹性变形夹具进行真空钎焊。
现有的弹性变形夹具由多个变形夹和设置在变形夹之间的上压板和下压板组成，具体结构如图1所示。现有的弹性变形夹具在使用时焊接构件装配后固定在夹具体内，在钎焊过程中，弹性变形夹具对焊接构件通过弹性变形进行柔性装夹，可以保证焊料的正常收缩。但是，在精密零件的焊接过程中，该夹具存在两个缺陷：一是由于该夹具的夹紧力需要多个弹性夹来实现，每个弹性夹夹紧力不可能一致，造成焊料收缩不均匀，不能保证焊接后两大面的平行度；二是弹性变形夹具使用后，其弹性材料因高温内部组织会发生变化，夹紧力也会随之变化，造成每次焊接质量不一致。
发明内容
本实用新型的目是针对上述技术问题，提供一种在焊接时对焊接变形和焊料收缩量控制精密的重力焊接夹具。
为实现此目的，本实用新型所设计的一种重力焊接夹具，它包括上压板、下压板，其中所述上压板和下压板之间设置有用于限制发生形变的焊接组件的总厚度的定位立柱。
所述定位立柱的高度H由公式H[1+αg(T1-T0)]＝[Hn+t(n-1)][1+αl(T1-T0)]计算得到，其中该公式中αg为定位立柱的不锈钢线膨胀系数，αl为焊接组件的铝合金线膨胀系数，Hn为焊接组件的总厚度，T0为15℃～25℃，T1为焊接组件焊接时，焊接组件膨胀到与上压板接触时的温度，n为焊接组件中焊接构件的层数，t为所述T1温度时，焊接组件的焊料收缩尺寸。
所述定位立柱有四个。
本实用新型的优点在于：由上压板、下压板和定位立柱组成的重力焊接夹具能在焊接时对焊接组件的焊接变形和焊料收缩量进行精密的控制。并且，该夹具利用上压板的重力使焊接时焊接组件均匀恒定受力，实现焊接时夹具对焊接组件的柔性恒力装夹。
附图说明
图1为现有弹性变形夹具的结构示意图；
图2为本实用新型的结构示意图；
其中1-上压板、2-定位立柱、3-下压板、4-焊接组件。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明：
如图2所述的一种重力焊接夹具，包括上压板1、下压板3，其中上压板1和下压板3之间设置有用于限制发生形变的焊接组件4的总厚度的四个定位立柱2。该定位立柱2的材料优选为1Cr18Ni9Ti不锈钢。
上述技术方案中，定位立柱2的高度H 由公式H[1+αg(T1-T0)]＝[Hn+t(n-1)][1+αl(T1-T0)]计算得到，其中该公式中αg为定位立柱2的不锈钢线膨胀系数，αl为焊接组件4的铝合金线膨胀系数，Hn为焊接组件4的总厚度，T0为常数20℃，T1为焊接组件4焊接时，焊接组件4膨胀到与上压板1接触时的温度，n为焊接组件4中焊接构件的层数，t为所述T1温度时，焊接组件4的焊料收缩尺寸。由于重力焊接夹具还起到控制变形的作用，T1优选设定为570℃，经过大量试验，焊料收缩尺寸t控制在0.02～0.03mm，效果较好。
在实际应用过程中，由于焊接组件4的材料为铝合金，其线膨胀系数大于不锈钢，在焊接后焊接温度降温到T1过程中，焊接组件4的总厚度大于定位立柱2的高度，焊接组件4与上压板1接触，受到上平板1重力均匀作用，膨胀受到压缩直至与定位立柱2等高，变形与焊料收缩量得到精密控制，当焊接温度降温到低于T1，焊接组件2的总厚度小于定位立柱2的高度，定位立柱2起到支撑上压板1重力的作用，避免上压板1重力继续作用焊接组件2，最终使焊接组件4得到需要的焊后尺寸。
上述技术方案中，上压板1的重量与焊接组件4接触上压板1的面积的比值的范围为1.5～3N/mm2(即焊接时，焊接组件4与上压板1的接触面上单位面积受到的压力)。
利用本实用新型焊接波导组件，可使波导组件的焊后尺寸精度误差精度误差控制在在0.015mm以内，两大面平面度控制在0.01mm，平行度控制在0.02mm，达到预期效果，满足设计要求。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (3)
1.一种重力焊接夹具，其特征在于：它包括上压板(1)、下压板(3)，其中所述上压板(1)和下压板(3)之间设置有用于限制发生形变的焊接组件(4)的总厚度的定位立柱(2)。
2.根据权利要求1所述的重力焊接夹具，其特征在于：所述定位立柱(2)的高度H由公式H[1+αg(T1-T0)]＝[Hn+t(n-1)][1+αl(T1-T0)]计算得到，其中该公式中αg为定位立柱(2)的不锈钢线膨胀系数，αl为焊接组件(4)的铝合金线膨胀系数，Hn为焊接组件(4)的总厚度，T0为15℃～25℃，T1为焊接组件(4)焊接时，焊接组件(4)膨胀到与上压板(1)接触时的温度，n为焊接组件(4)中焊接构件的层数，t为所述T1温度时，焊接组件(4)的焊料收缩尺寸。
3.根据权利要求1所述的重力焊接夹具，其特征在于：所述定位立柱(2)有四个。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109175660A (zh) * | 2018-11-19 | 2019-01-11 | 哈尔滨工业大学 | 一种铝合金扩散焊接装置及铝合金扩散焊接方法 |
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2010
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