CN207930148U - 一种压力扩散焊接工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种压力扩散焊接工装，包括底座、上哈弗套、下哈弗套和工作筒，上哈弗套和下哈弗套分别设置在工作筒两端，工作筒为中空圆筒结构，工作筒内两端分别设置有调节件，待焊接的工件设置在两调节件之间，调节件与工件之间分别设置有垫块，调节件与上哈弗套和下哈弗套之间分别设置有垫板；调节件采用高温热膨胀系数高的金属材料，底座、上哈弗套、下哈弗套、工作筒、垫板和垫块均采用高温热膨胀系数低的金属材料。本实用新型的工装利用高温下铝合金和金属钼两种材料热膨胀系数之间的差异，为工件提供真空压力扩散焊所需的压力，进而不需要在扩散焊设备中使用加压系统，降低了焊接成本。

Description

一种压力扩散焊接工装

技术领域

本实用新型涉及材料连接技术领域，尤其涉及一种压力扩散焊接工装。

背景技术

因为铝合金具有高比强度、高比刚度的特点和较好的加工性能，所以铝合金已成为汽车设计首选结构材料。目前铝合金最常用的焊接方式是熔焊，但是熔焊易产生裂纹、气孔、变形等缺陷，并且熔焊焊缝的焊接强度最高只能达到铝合金基体强度。而采用真空扩散焊不但可以避免裂纹、气孔、变形等缺陷，而且真空扩散焊的焊接接头平整，焊缝强度高于铝合金基体强度，适用于同种或者异种金属材料的连接。

传统的真空扩散焊需要在专门的真空扩散焊设备上进行，由于真空扩散焊设备是由加压、加热、真空三个系统连在一起，设备报价或外协加工费用都非常昂贵，且每次只能焊接一组或者几组工件，因此生产效率较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种压力扩散焊接工装，具有成本低、可同时焊接多组工件和效率高的优点。

本实用新型提供如下技术方案：一种压力扩散焊接工装，包括底座、上哈弗套、下哈弗套和工作筒，所述上哈弗套和下哈弗套分别设置在工作筒两端，所述工作筒为中空圆筒结构，工作筒两端分别设置有法兰盘，所述上哈弗套和下哈弗套均包括两个对称设置的扣件，所述扣件为中空半圆筒结构，在上哈弗套和下哈弗套内形成腔体，各扣件一端端面上设置有限位凸缘，所述工作筒两端分别伸入到上哈弗套和下哈弗套的腔体内，工作筒的法兰盘分别与扣件上的限位凸缘配合连接，所述工作筒内两端分别设置有调节件，待焊接的工件设置在两调节件之间，调节件与工件之间分别设置有垫块，调节件与上哈弗套和下哈弗套之间分别设置有垫板；所述上哈弗套外设置有紧固件；所述底座上设置有凹槽，所述下哈弗套设置在底座的凹槽内；所述调节件采用高温热膨胀系数高的金属材料，所述底座、上哈弗套、下哈弗套、工作筒、垫板和垫块均采用高温热膨胀系数低的金属材料。

实施上述技术方案，在进行铝合金工件真空压力扩散焊之前，先将工件装配到工装里，具体为打开上哈弗套上的紧固件，取走上哈弗套以及靠近上哈弗套的垫板、调节件和垫块；然后将工件安装在靠近下哈弗套的垫块上，之后依次安装垫块、调节件、垫板、上哈弗套和紧固件完成装配；最后将装配好工件的工装放入真空炉中，设置焊接所需的温度曲线，即可完成真空压力扩散焊接。

由于工装除调节件外其他部分的热膨胀系数小于调节件热膨胀系数，利用高温下两种材料热膨胀系数差异从而产生真空压力扩散焊所需的压力，即由膨胀系数高的金属材料制成的调节件因高温膨胀为工件提供真空压力扩散焊所需的压力；从而不需要在扩散焊设备中使用加压系统，降低了焊接成本，并可很好地保证工件的焊接质量。

当需要对多组工件同时进行焊接时，只需将多组工件分别装配到各工装内，然后一起放入真空炉即可，提高了生产效率。

进一步的，底座、上哈弗套、下哈弗套、工作筒、垫板和垫块均采用金属钼制成。

实施上述技术方案，在0-1000℃范围内钼的热膨胀系数小。

进一步的，所述调节件由铝合金材料制成。

实施上述技术方案，在0-1000℃范围内钼的热膨胀系数远小于铝合金热膨胀系数，利用高温下两种材料热膨胀系数差异从而为工件提供真空压力扩散焊所需的压力，进而不需要在扩散焊设备中使用加压系统，降低了焊接成本。

进一步的，紧固件为卡箍。

实施上述技术方案，卡箍结构简单，锁紧效果好。

进一步的，调节件与工作筒间隙配合。

实施上述技术方案，安装工件时，方便调节件的取出；同时可保证调节件作用在工件上作用力方向的一致性和稳定性。

综上所述，本实用新型具有如下有益效果：

一、本实用新型的工装利用高温下铝合金和金属钼两种材料热膨胀系数之间的差异，为工件提供真空压力扩散焊所需的压力，进而不需要在扩散焊设备中使用加压系统，降低了焊接成本。

二、本实用新型的工装结构简单，使用方便；并且可一次将多组工件分别装配到多个工装内同时进行焊接操作，实现同时对多组工件的焊接操作，提高了生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

附图1示出了根据本实用新型实施方式的压力扩散焊接工装的结构示意图。

附图标记：1、底座；2、上哈弗套；3、下哈弗套；4、工作筒；41、法兰盘；5、扣件；6、限位凸缘；7、调节件；8、工件；9、垫块；10、垫板；11、紧固件。

具体实施方式

在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便于对本实用新型的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型的更好地理解。

下面将结合附图，对本实用新型实施例的技术方案进行描述。

实施例：

如图1所示，本实施例中的适用于汽车铝合金压力扩散焊的工装，包括底座1、上哈弗套2、下哈弗套3和工作筒4，上哈弗套2和下哈弗套3分别设置在工作筒4两端，工作筒4为中空圆筒结构，工作筒4两端分别设置有法兰盘41，上哈弗套2和下哈弗套3均包括两个对称设置的扣件5，扣件5为中空半圆筒结构，在上哈弗套2和下哈弗套3内形成腔体，各扣件5一端端面上设置有限位凸缘6。

工作筒4两端分别伸入到上哈弗套2和下哈弗套3的腔体内，工作筒4的法兰盘41分别与扣件5上的限位凸缘6配合连接，工作筒4内两端分别设置有调节件7，调节件7与工作筒4间隙配合，待焊接的工件8设置在两调节件7之间，调节件7与工件8之间分别设置有垫块9，调节件7与上哈弗套2和下哈弗套3之间分别设置有垫板10；上哈弗套2外设置有卡箍；底座1上设置有凹槽，下哈弗套3设置在底座1的凹槽内；工装的调节件7由铝合金材料制成，底座1、上哈弗套2、下哈弗套3、工作筒4、垫板10和垫块9均采用金属钼制成。

在进行铝合金工件真空压力扩散焊之前，先将工件装配到工装里，具体为打开上哈弗套上的卡箍，取走上哈弗套以及靠近上哈弗套的垫板、调节件和垫块；然后将工件安装在靠近下哈弗套的垫块上，之后依次安装垫块、调节件、垫板、上哈弗套和卡箍完成装配；最后将装配好工件的工装放入真空炉中，设置温度曲线，即可完成真空压力扩散焊接。

在0-1000℃范围内钼的热膨胀系数远小于铝合金热膨胀系数，即工装除调节件外其他部分的热膨胀系数小于调节件热膨胀系数，利用高温下两种材料热膨胀系数差异从而为工件提供真空压力扩散焊所需的压力，即铝合金制成的调节件因高温膨胀为工件提供真空压力扩散焊所需的压力，从而不需要在扩散焊设备中使用加压系统，降低了焊接成本，并可很好地保证工件的焊接质量。

当需要对多组工件同时进行焊接时，只需将多组工件分别装配到各工装内，然后一起放入真空炉即可，提高了生产效率。

本工装还能快速试验出铝合金压力扩散焊参数，具体为：首先确定一组扩散焊温度，然后设计压力值和表面处理方式的正交试验，将多组工件分别设置不同的压力值及表面处理方式一次进炉焊接，焊接结束后根据焊接效果即可得出某一扩散焊温度下对应的最佳扩散焊压力值和铝合金工件表面处理方式。

本实用新型并不限于上述实例，在本实用新型的权利要求书所限定的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种变形或修改均受本专利的保护。

Claims (5)

1.一种压力扩散焊接工装，其特征在于，包括底座(1)、上哈弗套(2)、下哈弗套(3)和工作筒(4)，所述上哈弗套(2)和下哈弗套(3)分别设置在工作筒(4)两端，所述工作筒(4)为中空圆筒结构，工作筒(4)两端分别设置有法兰盘(41)，所述上哈弗套(2)和下哈弗套(3)均包括两个对称设置的扣件(5)，所述扣件(5)为中空半圆筒结构，在上哈弗套(2)和下哈弗套(3)内形成腔体，各扣件(5)一端端面上设置有限位凸缘(6)，所述工作筒(4)两端分别伸入到上哈弗套(2)和下哈弗套(3)的腔体内，工作筒(4)的法兰盘(41)分别与扣件(5)上的限位凸缘(6)配合连接，所述工作筒(4)内两端分别设置有调节件(7)，待焊接的工件(8)设置在两调节件(7)之间，调节件(7)与工件(8)之间分别设置有垫块(9)，调节件(7)与上哈弗套(2)和下哈弗套(3)之间分别设置有垫板(10)；所述上哈弗套(2)外设置有紧固件(11)；所述底座(1)上设置有凹槽，所述下哈弗套(3)设置在底座(1)的凹槽内；所述调节件(7)采用高温热膨胀系数高的金属材料，所述底座(1)、上哈弗套(2)、下哈弗套(3)、工作筒(4)、垫板(10)和垫块(9)均采用高温热膨胀系数低的金属材料。

2.根据权利要求1所述的压力扩散焊接工装，其特征在于，所述底座(1)、上哈弗套(2)、下哈弗套(2)、工作筒(4)、垫板(10)和垫块(9)均采用金属钼制成。

3.根据权利要求1所述的压力扩散焊接工装，其特征在于，所述调节件(7)由铝合金材料制成。

4.根据权利要求1所述的压力扩散焊接工装，其特征在于，所述紧固件(11)为卡箍。

5.根据权利要求1所述的压力扩散焊接工装，其特征在于，所述调节件(7)与工作筒(4)间隙配合。