一种多场辅助的钎焊装置及钎焊方法.pdf

(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CN107052493A(43)申请公布日2017.08.18(21)申请号201710227050.7(22)申请日2017.04.10(71)申请人河南科技大学地址471000河南省洛阳市涧西区西苑路48号(72)发明人张柯柯崔建国马宁赵迪肖笑赵恺陈宇豪洪大亮张占领(74)专利代理机构洛阳公信知识产权事务所(普通合伙)41120代理人王学鹏(51)Int.Cl.B23K1/008(2006.01)B23K1/20(2006.01)B23K3/08(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称一种多场辅助的钎焊装置及钎焊方法(57)摘要本发明公开了一种多场辅助的钎焊装置及钎焊方法，该钎焊装置包括磁场系统、加热系统、电场系统和超声系统，所述磁场系统用于对钎焊试样施加磁场，磁场系统包括磁场支架、通过导线与磁场支架连接的磁场电源和固接于磁场支架下方的线圈；所述加热系统包括具有长方形内腔的钎焊炉和控制钎焊炉的温度控制模块；所述电场系统包括高压电源、上电极板和下电极板；所述超声系统包括超声波压杆、超声波发生器和组合体；本发明使得钎焊过程在多场辅助作用下进行，施加方式完善，功率损失小，均温性好，能更好地提高钎料的润湿性，显著提高钎焊接头质量，以期为改善钎焊工艺性能、提高钎焊可靠性开辟新途径，应用前景广泛。CN107052493ACN107052493A权利要求书1/2页1.一种多场辅助的钎焊装置，其特征在于：包括磁场系统、加热系统、电场系统和超声系统，所述磁场系统用于对钎焊试样（15）施加磁场，磁场系统包括磁场支架（1）、通过导线（2）与磁场支架（1）连接的磁场电源（3）和固接于磁场支架（1）下方的线圈（4），所述磁场电源（3）给线圈（4）输出交流电，所述线圈（4）产生磁场对焊接过程作用，所述线圈（4）通过磁场支架（1）悬挂在钎焊炉（17）周围；所述加热系统包括具有长方形内腔的钎焊炉（17）和控制钎焊炉（17）的温度控制模块（18），钎焊炉（17）内设有加热结构和热电偶（16），所述加热结构和热电偶（16）分别经导线与外部的温度控制模块（18）相连接，所述钎焊炉（17）内的底部设有实验平台（11）；所述电场系统包括高压电源（5）、上电极板（7）和下电极板（10），所述上电极板（7）经绝缘陶瓷支柱（8）支撑在钎焊炉（17）内的实验平台（11）上，所述下电极板（10）的上下分别通过绝缘平台（13）和绝缘陶瓷垫片（12）与实验平台（11）绝缘，所述绝缘平台（13）的台面为放置钎焊试样（15）的平面，钎焊试样（15）通过夹具（14）固定于绝缘平台（13）上，所述上电极板（7）和下电极板（10）分别经电极引线与外部的高压电源（5）相连接；所述超声系统包括超声波压杆（21）、超声波发生器（23）和组合体（22），组合体（22）包括压电陶瓷换能器和聚能器，超声波压杆（21）伸入上电极板（7）并伸出钎焊炉（17）的外部，所述超声波发生器（23）连接组合体（22）经超声波压杆（21）固定于钎焊炉（17）的上方，超声波发生器（23）产生超声波经组合体（22）作用后通过超声波压杆（21）施加在钎焊试样（15）上。2.根据权利要求1所述的一种多场辅助的钎焊装置，其特征在于：所述磁场系统所产生的磁场强度为0-1T。3.根据权利要求1所述的一种多场辅助的钎焊装置，其特征在于：所述钎焊炉（17）上设有进气口（19）和出气口（20），钎焊炉（17）采用交流220V供电，钎焊炉（17）的工作温度范围为室温至1000℃。4.根据权利要求1所述的一种多场辅助的钎焊装置，其特征在于：所述上电极板（7）和下电极板（10）上分别设有接线柱Ⅰ（6）和接线柱Ⅱ（9），接线柱Ⅰ（6）和接线柱Ⅱ（9）分别经电极引线与外部的高压电源（5）相连接。5.根据权利要求1所述的一种多场辅助的钎焊装置，其特征在于：所述上电极板（7）和下电极板（10）之间的间距不小于4cm，上电极板（7）和下电极板（10）之间的电场强度为0-5kV/cm，上电极板（7）和下电极板（10）采用上下相对平行间隔绝缘设置。6.根据权利要求1所述的一种多场辅助的钎焊装置，其特征在于：所述超声波发生器（23）提供的超声波功率为0-1000W,超声频率为20-40kHz。7.根据权利要求1所述的一种多场辅助的钎焊装置，其特征在于：所述绝缘陶瓷支柱（8）、绝缘陶瓷垫片（12）和绝缘平台（13）均采用高强度的氮化硅陶瓷制成。8.一种多场辅助的钎焊方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、将钎焊所用的母材（1501）待焊面和钎料（1502）用砂纸或磨削设备打磨平整、光洁，并用酒精或丙酮进行清洗，然后将母材和钎料晾干或吹干后摆放好，备用；步骤二、