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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111590187A(43)申请公布日2020.08.28(21)申请号202010393559.0(22)申请日2020.05.11(71)申请人哈尔滨工业大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号(72)发明人王国峰李骁石文展刘永康隋小冲刘青(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所23109代理人张利明(51)Int.Cl.B23K20/02(2006.01)B23K20/14(2006.01)B23K20/24(2006.01)B23K20/26(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称一种电流加热扩散连接装置及方法(57)摘要一种电流加热扩散连接装置及方法,属于板材扩散连接技术领域。解决了现有的扩散连接工艺存在加热时间长、热暴露时间长,炉温冷却后的板材组织晶粒粗大,表面氧化严重,导致板材的综合力学性能降低的问题。本发明直流电源的分别通过两段水冷导线连接两个铜电极;所述两个铜电极连接在待连接板材的两端;所述水冷导线通过循环水系统保持水温低于阈值A;陶瓷模具包括上下两部分,所述待连接板材设置在陶瓷模具的两部分之间;液压机用于对夹持在陶瓷模具之间的待连接板材施压;压力传感器用于采集液压机对陶瓷模具施加的压力,并对采集的信号进行显示。本发明适用于板材扩散连接使用。CN111590187ACN111590187A权利要求书1/2页1.一种电流加热扩散连接装置,其特征在于,该装置包括液压机(1)、铜电极(2)、水冷导线(3)、水管(4)、压力传感器(5)、陶瓷模具(7)、直流电源(8)和循环水系统(9);直流电源(8)的两个电极分别通过两段水冷导线(3)连接两个铜电极(2);所述两个铜电极(2)分别连接在待连接板材的两端;所述水冷导线(3)为中空结构的导线,所述水冷导线(3)的中空部通过水管(4)与循环水系统(9)连通,并通过循环水系统(9)保持水温低于阈值A;其中,阈值A的范围为:18度到27度;陶瓷模具(7)设置在液压机(1)的施压平台上,包括上夹持部与下夹持部,所述待连接的至少两块板材平行放置在上夹持部与下夹持部之间;液压机(1)用于对所述上夹持部施压;压力传感器(5)用于采集液压机(1)对上夹持部施加的压力。2.根据权利要求1所述的一种电流加热扩散连接装置,其特征在于,还包括封边装置,所述封边装置用于对待连接的至少两块板材进行焊接封边。3.根据权利要求2所述的一种电流加热扩散连接装置,其特征在于,封边后的待连接的至少两块板材的边缘留有一个排气孔。4.根据权利要求3所述的一种电流加热扩散连接装置,其特征在于,还包括抽真空系统,抽真空系统用于抽取封边后的待连接的至少两块板材之间的空气。5.根据权利要求1、3或4所述的一种电流加热扩散连接装置,其特征在于,水冷导线(3)包括铜软管,所述铜软管为中空结构,且铜软管的两端为密闭结构,铜软管的侧壁的外侧附有绝缘层;,所述铜软管的侧壁开有两个通孔,所述两个通孔临近铜软管的两端设置,用于与循环水系统(9)的进出水口连通。6.根据权利要求1所述的一种电流加热扩散连接装置,其特征在于,绝缘层采用橡胶层。7.根据权利要求3所述的一种电流加热扩散连接装置,其特征在于,抽真空系统包括真空计(11)、高压软管(12)和真空泵(13);高压软管(12)的一端通过排气孔与封边后的板材的内部连通;高压软管(12)的另一端连接真空泵(13),所述高压软管(12)上还设有真空计(11)。8.根据权利要求1、2或4所述的一种电流加热扩散连接装置,其特征在于,还包括两个电极夹板(6),两个电极夹板(6)分别连接在所述待连接的板材的两侧;铜电极(2)夹在电极夹板(6)上。9.根据权利要求1、2或4所述的一种电流加热扩散连接装置,其特征在于,直流电源(8)的输出电流为0—10000A,输出电压为0—8V,输出频率为0—40kHz。10.一种电流加热扩散连接方法,该方法基于权利要求1所述的一种电流加热扩散连接装置实现,其特征在于,具体为:步骤一、对待连接板材进行封边焊接,并留有一个排气孔;步骤二、将封边后的待连接板材放置在陶瓷模具(7)中;步骤三、将陶瓷模具(7)和封边装置的整体均置于液压机内的平台上,将铜电极(2)连接在待连接板材的两侧;步骤四、采用抽真空系统抽取封边后的待连接板材之间的空气;步骤五、控制循环水系统工作,所述循环水系统使水冷导线(3)内的水温保持在阈值A;步骤六、控制直流电源(8)放电,依据待加热板材的电流密度和温度的关系快速增加电2CN111590187A权利要求书2/2页流值,直到板材的温度稳定;步骤七、开启液压机,对陶瓷模具(7)施压,直至陶瓷模具(7)获得的压力达到预定压力