一种异种金属装配件超声波辅助激光钎焊方法及装置.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CN107225327A(43)申请公布日2017.10.03(21)申请号201710563306.1(22)申请日2017.07.11(71)申请人温州职业技术学院地址325000浙江省温州市瓯海经济开发区东方南路38号温州市国家大学科技园孵化器(72)发明人魏鑫磊于艳玲(74)专利代理机构北京中北知识产权代理有限公司11253代理人段秋玲(51)Int.Cl.B23K26/346(2014.01)B23K26/70(2014.01)权利要求书4页说明书10页附图12页(54)发明名称一种异种金属装配件超声波辅助激光钎焊方法及装置(57)摘要本发明提供了一种异种金属装配件超声波辅助激光钎焊方法，包括：(1)采用定位模具装夹A金属立柱；(2)将A金属立柱的上端部加热至软化状态；(3)使被感应加热软化的A金属立柱的上端部插入B金属底座的仿形孔内，获得异种金属激光焊接预装配件；(4)启动与定位模具组件相连的超声波振动源；开启激光，在超声波振动复合能场的辅助作用下，使激光-MIG复合焊接头沿A金属立柱和B金属底座的连接面轮廓线进行熔钎焊；(5)将异种金属激光焊接装配件移至传送带上，之后落入物料盒内。本发明可以实现大熔深、窄焊缝的焊接效果，获得具有更好冶金质量的焊接接头。本发明还提供了一种异种金属装配件超声波辅助激光钎焊装置。CN107225327ACN107225327A权利要求书1/4页1.一种异种金属装配件超声波辅助激光钎焊方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)根据待焊的异种金属装配件结构特点，即采用带有与A金属立柱结构匹配的立柱定位槽的定位模具组件夹持待焊件之一的A金属立柱；所述A金属立柱为棱柱体结构，横截面为一多边形，材质为A金属；(2)通过压紧组件将A金属立柱进行限位并保持固定，同时使高频感应组件向A金属立柱靠近，将A金属立柱的上端部加热至软化状态；(3)通过吸盘组件将作为另一个待焊件的B金属底座移至A金属立柱正上方；所述B金属底座的材质为B金属，表面设置有用于与A金属立柱装配的仿形孔，同时还设置有三个定位通孔；以B金属底座的定位通孔为基准垂直落下，并将B金属底座压入A金属立柱，使得在步骤(2)中被感应加热软化的A金属立柱的上端部插入B金属底座的仿形孔内，同时保证B金属底座的端面与A金属立柱的端面平齐，实现两者的过盈配合压力装配，即获得异种金属激光焊接预装配件；(4)启动设置与定位模具组件相连的超声波振动源；开启激光，使激光-MIG复合焊接头在六轴机器人的驱动下沿A金属立柱和B金属底座的连接面轮廓线进行熔钎焊；在超声波振动复合能场的辅助作用下，钎料快速均匀渗透并润湿异种金属装配件的焊接部位界面，得到充分冶金反应，并在激光束移开后的冷却凝固阶段获得细晶强化效果，形成异种金属激光焊接装配件；(5)通过真空吸盘吸附异种金属激光焊接装配件，将异种金属激光焊接装配件移至传送带上，之后沿滑槽落入物料盒内。2.根据权利要求1所述的异种金属装配件超声波辅助激光钎焊方法，其特征在于，步骤(2)中在A金属立柱和B金属底座完成两者的过盈配合压力装配后，通过高频感应加热组件对异种金属激光焊接预装配件的焊接位置进行再次加热，即实现焊接位置的预热效果。3.一种异种金属装配件超声波辅助激光钎焊装置，其特征在于，包括A金属立柱上料组件(1)、B金属底座上料组件(2)、激光-MIG复合焊接组件(3)、异种金属装配件下料组件(4)、凸轮分割器组件(5)和机架(6)；所述凸轮分割器组件(5)包括定位模具组件(501)、工作台(502)、多通路气动旋转接头(503)、凸轮分割器(504)、同步轮组件(505)、减速电机(506)，所述工作台(502)呈圆形，其上表面沿圆周方向均匀设置有四组定位模具组件(501)；所述多通路气动旋转接头(503)安装在工作台(502)的中心位置；所述凸轮分割器(504)设置在工作台(502)下方中心处；所述同步轮组件(505)包括两个主从动同步轮和一条同步带，其中从动同步轮安装在凸轮分割器(504)的转轴上，主动同步轮安装在减速电机(506)的转轴上，减速电机(506)通过同步轮组件(505)驱动凸轮分割器(504)，进而驱动工作台(502)转动；所述定位模具组件(501)包括限位固定阶梯轴(5011)、高频感应加热组件(5012)、定位模具(5013)、A金属立柱压紧块组件(5014)和超声波探头装置(5015)；所述定位模具(5013)上设置有与A金属立柱(701)结构匹配的立柱定位槽；所述限位固定阶梯轴(5011)有三根，每根轴上均套装有缓冲弹簧，三根限位固定阶梯轴(5011)均设置在定位模具(5013)的上表面，其位置与B金属底座(702)上三个定