CN219131102U - 一种分子扩散焊机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出的一种分子扩散焊机，包括：上下相对设置的上加热头与下加热头，以及用于驱动上加热头与下加热头压合的下压装置，其中：上加热头和下加热头均为电磁感应加热头，均包括铁基金属发热件和对铁基金属发热件进行加热的电磁感应加热线圈，铁基金属发热件具有与待焊接工件接触的压接面，压接面覆设有由陶瓷材料组成的涂镀层。本实用新型提高了发热效率，降低了能耗。且能够确保焊接过程中工件与接触面始终平整贴合，防止工件与铁基金属发热件焊结粘合，避免接触面出现磨损、点蚀现象，延长铁基金属发热件的使用寿命。

Description

一种分子扩散焊机

技术领域

本实用新型涉及铜/铝箔软连接片的焊接技术领域，具体涉及一种分子扩散焊机。

背景技术

铜/铝箔软连接是由多片铜箔或铝箔组成，其端部采用分子扩散焊机压焊成一体。因软连接片可以承受挤压、弯曲、承载大电流，所以广泛应用于空间紧凑、耐震动、大电流的连接，例如大功率电机、电动车的电池组的导电连接等。

分子扩散焊机用于将工件(铜/铝箔软连接)的端部压焊成型。现有技术一般采用电阻焊原理：下压装置将工件压紧在上、下石墨电极之间，两电极之间通以大电流，使工件导电发热至60％至80％母材熔点温度，保温保压，使各层箔片压焊在一起。在现有技术当中，所使用的石墨电极与工件的接触面易磨损、点蚀，导致接触面不平、工件不良，因而需要频繁停机、修整石墨，石墨使用寿命较短、生产效率低下。

实用新型内容

为了解决背景技术存在的技术问题，本实用新型提出的一种分子扩散焊机。

本实用新型公开的一种分子扩散焊机，包括：上下相对设置的上加热头与下加热头，以及用于驱动上加热头与下加热头压合的下压装置，其中：

上加热头和下加热头均为电磁感应加热头，均包括铁基金属发热件和对铁基金属发热件进行加热的电磁感应加热线圈，铁基金属发热件具有与待焊接工件接触的压接面，压接面覆设有由陶瓷材料组成的涂镀层。

优选地，上加热头和下加热头均还包括基座，基座由耐高温且绝缘的材料制成，且基座具有容纳腔，铁基金属发热件固定于容纳腔内。

优选地，电磁感应加热线圈盘设于容纳腔的底部，铁基金属发热件为片状结构，铁基金属发热件远离其压接面的一侧与电磁感应加热线圈贴合，且二者相接处设有绝缘结构。

优选地，铁基金属发热件为柱状结构，电磁感应加热线圈沿铁基金属发热件的长度方向螺旋盘绕在容纳腔的外周。

优选地，还包括用于实时检测上加热头与下加热头压合状态下二者压合面处温度的温度传感器和用于获取温度传感器检测数据的控制器，所述控制器根据温度传感器的检测数据控制上加热头与下加热头加热时间、以及压合时间和/或压合压力。

优选地，还包括机架，下加热头和下压装置均固定于机架上，上加热头位于下加热头的上方并与下压装置连接以由下压装置驱动上下移动。

本实用新型中，采用电磁感应加热方式相比较于传统的电阻加热方式，其发热效率更高，更加节能。且发热件采用耐热的铁基金属，在800℃能仍保持一定强度，从而保障与工件接触的压接面在高温高压工况下不变形，确保焊接过程中工件与接触面始终平整贴合。而涂镀层的设置能够防止工件与铁基金属发热件因分子扩散而粘合，同时提高压接面硬度、耐磨，大大延长了铁基金属发热件的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种分子扩散焊机的结构示意图。

图2为本实用新型提出的一种分子扩散焊机中所述铁基金属发热件与电磁感应加热线圈的装配示意图一。

图3为图2的剖视图。

图4为图2的分解图。

图5为本实用新型提出的一种分子扩散焊机中所述铁基金属发热件与电磁感应加热线圈的装配示意图一。

图6为图5的剖视图。

图7为图5的分解图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1，参照图1，本实用新型公开的一种分子扩散焊机，包括：机架9、上加热头a、下加热头b和下压装置1，下加热头b和下压装置1均固定于机架9上，上加热头a位于下加热头b的上方并与下压装置1连接以由下压装置1驱动上下移动以形成与下加热头b的压合。

上加热头a和下加热头b均为电磁感应加热头，电磁感应加热方式相比较于传统的电阻加热方式，其发热效率更高，更加节能。

参照图2，上加热头a和下加热头b均包括铁基金属发热件2和对铁基金属发热件2进行加热的电磁感应加热线圈3，所述铁基金属发热件2选用铁基金属中的耐热钢种，其在800℃能保持一定强度，因而保障压接面在高温高压工况下不变形，确保焊接过程中工件与接触面始终平整贴合。具体工作方式如下：

预先将工件置于下加热头b的涂镀层4上，然后下压装置1驱动上上加热头a下行以将该工件压合在上加热头a与下加热头b的涂镀层4之间，此时，上加热头a与下加热头b中电磁感应加热线圈3通电以对其对应的铁基金属发热件2加热，继而达到焊接的目的。具体的：为电磁感应加热线圈3供电的电源设置在机架9上。

铁基金属发热件2具有与待焊接工件接触的压接面，压接面覆设有由陶瓷材料组成的涂镀层4，具体的：涂镀层4的材料可以是三氧化二铝、氧化锆、碳化硅、氮化铝、氮化钛等陶瓷材料中的一种或多种；涂镀层4的涂覆工艺可以采用激光熔覆、热喷涂、扩散渗、离子镀中的一种或多种。而涂镀层4的设置能够防止工件与铁基金属发热件2因分子扩散而粘合，同时提高压接面硬度、耐磨，继而避免铁基金属发热件2出现磨损、点蚀现象，大大延长了发热件的使用寿命，减少停机修整时间。

本实施例中，上加热头a和下加热头b均还包括基座5，基座5由耐高温且绝缘的材料制成，具体的：基座5为耐高温绝缘材料，其材质可以是石棉水泥、陶瓷、耐火水泥等。基座5具有容纳腔，铁基金属发热件2固定于容纳腔内。上加热头a和下加热头b分别通过基座5固定其铁基金属发热件2并实现与机架9或下压装置1的转接与绝缘，即：上加热头a上的基座5固定于机架9，下加热头b中的基座5与下压装置1连接。

具体的：容纳腔的内侧设有限位台阶，铁基金属发热件2包括一体成型的插入部和位于插入部一端的端面部，所述插入部位于容纳腔内，端面部对容纳腔的端口形成覆盖，且其靠近插入部的一侧与限位台阶贴合以形成限位。

本实施例中，电磁感应加热线圈3盘设于容纳腔的底部，铁基金属发热件2为片状结构，铁基金属发热件2远离其压接面的一侧与电磁感应加热线圈3贴合，这种结构设计使得铁基金属发热件2面积较大时，电磁感应加热线圈3仍能对其快速加热，因此，这种结构适用于较大工件的焊接。

参照图3-4，铁基金属发热件2与电磁感应加热线圈3相接处设有绝缘结构，以防止感应加热线圈3与铁基金属发热件2之间发生短路。具体的：电磁感应加热线圈3的外部套装有绝缘套管7以在与铁基金属发热件2相接处形成绝缘结构；所述绝缘套管7的材质为石英纤维，石英纤维可以在1000℃长时间工作，从而保障其在高温状态始终保持良好的绝缘性能。容纳腔的侧壁具有供电磁感应加热线圈3引出的开口，以方便电磁感应加热线圈3与电源线的连接。

此外，本实施例中，铁基金属发热件2可拆卸固定于容纳腔内，以使得铁基金属发热件2能够根据需要随意更换。

且为了方便更换，本实施例中的铁基金属发热件2通过螺纹紧固件6与基座5连接。

具体的：螺纹紧固件6由基座5底部旋入容纳腔内并与铁基金属发热件2连接，这种装配方式使得螺纹紧固件6直接被对应上加热头a或下加热头b阻挡住，从而使得螺纹紧固件6在对应的上加热头a或下加热头b未拆卸下来的状态下是无法被旋出的，继而使得铁基金属发热件2在工作中不会出现意外松动/脱落的问题。

另外，本实施例中，还包括用于实时检测上加热头a与下加热头b压合状态下二者压合面处温度的温度传感器8和用于获取温度传感器8检测数据的控制器10，所述控制器10根据温度传感器8的检测数据控制上加热头a与下加热头b的加热时间、以及压合时间和/或压合压力。

具体的：温度传感器8可选红外线温度传感器或高温热电偶等。

本实施例中，下压装置1包括竖直设置在下加热头b外侧的导向杆、滑动安装在导向杆上的滑座、以及用于驱动滑座上下滑动的驱动机构，所述下加热头b固定于滑座上，所述驱动机构包括液压缸、气缸或电缸等。

实施例2，参照图5-7，本实施例2与实施例1的确保在于，铁基金属发热件2的结构以及与电磁感应加热线圈3的装配方式不同，具体的：铁基金属发热件2为柱状结构，电磁感应加热线圈3沿铁基金属发热件2的长度方向螺旋盘绕在容纳腔的外周。这种设计方式，既起到固定铁基金属发热件2的作用，又使得容纳腔的周壁成为铁基金属发热件2与电磁感应加热线圈3之间的隔离绝缘结构，兼具二者功能。柱状的铁基金属发热件2抗变形能力更强，但由于电磁感应加热线圈3是周向盘设在铁基金属发热件2外侧，因此，当铁基金属发热件2面积过大时，加热效果会受到影响，因此，该结构更适合于较小工件的焊接。

具体的：基座5包括带有安装孔位的基底部和凸起部，凸起部内部具有腔室以形成容纳腔。电磁感应加热线圈3螺旋盘绕在凸起部的外周。这种结构设计既方便安装，又能够使得容纳腔的壁厚可以设计成较小尺寸，利于进行热传导。

实施例3，本实施例3与实施例1的区别在于，铁基金属发热件2的表面覆设有绝缘层以在电磁感应线与其相接处形成绝缘结构，具体的，所述绝缘层的材质为陶瓷。

由上可知，本实用新型提高了发热效率，降低了能耗。从而保障与工件接触的压接面在高温高压工况下不变形，确保焊接过程中工件与接触面始终平整贴合。且能够防止工件与铁基金属发热件2焊结粘合，避免铁基金属发热件2出现磨损、点蚀现象，延长铁基金属发热件2的使用寿命。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种分子扩散焊机，其特征在于，包括：上下相对设置的上加热头(a)与下加热头(b)，以及用于驱动上加热头(a)与下加热头(b)压合的下压装置(1)，其中：

上加热头(a)和下加热头(b)均为电磁感应加热头，均包括铁基金属发热件(2)和对铁基金属发热件(2)进行加热的电磁感应加热线圈(3)，铁基金属发热件(2)具有与待焊接工件接触的压接面，压接面覆设有由陶瓷材料组成的涂镀层(4)。

2.根据权利要求1所述的分子扩散焊机，其特征在于，上加热头(a)和下加热头(b)均还包括基座(5)，基座(5)由耐高温且绝缘的材料制成，且基座(5)具有容纳腔，铁基金属发热件(2)固定于容纳腔内。

3.根据权利要求2所述的分子扩散焊机，其特征在于，电磁感应加热线圈(3)盘设于容纳腔的底部，铁基金属发热件(2)为片状结构，铁基金属发热件(2)远离其压接面的一侧与电磁感应加热线圈(3)贴合，且二者相接处设有绝缘结构。

4.根据权利要求2所述的分子扩散焊机，其特征在于，铁基金属发热件(2)为柱状结构，电磁感应加热线圈(3)沿铁基金属发热件(2)的长度方向螺旋盘绕在容纳腔的外周。

5.根据权利要求1所述的分子扩散焊机，其特征在于，还包括用于实时检测上加热头(a)与下加热头(b)压合状态下二者压合面处温度的温度传感器(8)。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的分子扩散焊机，其特征在于，还包括机架(9)，下加热头(b)和下压装置(1)均固定于机架(9)上，上加热头(a)位于下加热头(b)的上方并与下压装置(1)连接以由下压装置(1)驱动上下移动。

Images