专利名称：焊接夹具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种焊接夹具，具体地说，本发明涉及一种高频钎焊金刚石磨盘的夹具。
背景技术：
金刚石磨盘已经广泛用于磨削领域的各个方面。金刚石磨盘是磨削石材、硬质合金、玻璃、陶瓷等高脆材料的有效工具。金刚石磨盘由金刚石刀头与基体组成，制作过程中将金刚石刀头与基体分别制备，然后再采用焊接的工艺方法将金刚石刀头固接在基体上。 在现有技术中，普遍采用的方法是金刚石刀头在真空热压设备中烧结；刀头与基体的联结技术采用高频感应钎焊。钎焊是现代焊接技术的三大主要组成部分之一。常规钎焊是采用比母体熔化温度低的钎料，操作温度采取低于母材固相线而高于钎料液相线的一种焊接技术。钎焊时钎料融化为液态而母材保持为固态，液态钎料在母材的间隙或表面上润湿、毛细流动、填充、铺展、与母材相互作用(溶解、扩散或产生金属间化合物)、冷却凝固形成牢固的接头，从而将母材连接在一起。为了更加充分发挥金刚石工具的优势，同时克服电镀金刚石工具的把持力磨粒易脱落等缺陷，国外首先于上个世纪八十年代末开始将钎焊应用于金刚石工具的制造行业。高温钎焊可以实现金刚石、钎焊合金材料和金属基体界面上化学冶金结合，具有较高的结合强度，金刚石的有效利用率高，寿命长，同时牢固的化学冶金结合，使得钎焊金刚石工具可以在高速条件下稳定的工作。影响钎焊金刚石工具质量的因素主要有加热方式、钎料和钎焊温度。对于加热方式目前应用的主要有盐浴钎焊、激光钎焊和高频感应钎焊。高频感应钎焊加热温度高，而且是非接触式加热，加热效率高速度快，并且温度容易控制；可以局部加热，容易实现自动控制；作业环境好，几乎无污染。高频感应加热所需的时间介于激光加热和电阻加热之间，一般在30秒作用，这个时间比较好地减少了金刚石的热损伤程度，同时也为界面生成连续的过渡层提供了足够的反应时间，钎焊效果较为理想。目前此种加热方式应用最为普遍。为了提高生产效率，我们开发了整体焊接工艺，工作效率相对于传统的钎焊工艺能够提高工作效率50%-70%。但是采用整体钎焊工艺时，对钎焊夹具的要求较高。现有技术中的夹具采用手动固定、气动固定和电磁吸盘固定方式。气动固定方式虽然比手动固定方式有较大改进，但结构复杂，每个节块的规定都需要一个专门的汽缸，每个节块的夹紧力很难一致，装卡效率仍然很低。电磁吸盘固定虽然克服了效率低的缺陷，但由于节块是靠磁力吸附在磁盘的盘面上，约束力很小，随着钎料的熔化，焊缝收缩，焊接后的节块和基体之间会发生翘曲，产生变形，影响钎焊粘结强度。而采用传统的手动焊接夹具，在整体钎焊过程中，由于受到高温的影响，固定螺丝容易松脱；导致在整体焊接时，每个节块的夹紧力很难保持一致，从而容易导致节块(齿块)不能紧贴而产生虚焊。
发明内容
为了解决采用整体钎焊焊接时，高温下焊接夹具对齿块固定不紧，夹紧力不一致的缺陷。本发明的发明人对现有技术中的焊接夹具进行了创造性的革新，提供一种结构简单、方便节块安装并且能够保证焊接质量稳定的金刚石磨盘的整体钎焊专用焊接夹具。为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案一种焊接夹具，包括上压板和下压板，上压板和下压板具有同轴设置的中心定位孔，下压板设置有齿块定位孔，下压板的下表面设置有齿块安装槽，其特征在于上压板和下压板之间安装有齿块定位螺杆和齿块压紧弹簧。优选地，所述下压板还设置有辅助定位孔，所述的辅助定位孔沿着同心圆环均勻设置，优选地，所述的辅助定位孔的个数为3个。优选地，所述的上压板和下压板均为圆盘形。优选地，所述的齿块安装槽沿着同心圆环均勻设置。优选地，下压板的下表面设置有两排齿块安装槽。优选地，所述的定位螺杆的个数与金刚石磨盘的齿块个数相等。优选地，所述的齿块安装槽的轮廓与齿块的横截面形状相同。优选地，所述的压紧弹簧由弹簧钢制成，例如广泛使用的60Si2MnA。另外，本发明还开发了一种特别适用于本发明焊接夹具的压紧弹簧所用的弹簧钢，用于解决压紧弹簧在高温热循环下导致疲劳失效的技术问题，与60Si2MnA相比，用该弹簧钢制造的压紧弹簧寿命能提高一倍。所述的弹簧钢的组成和含量为=C 0. 25-0. 32wt%, Si 1. 25-1. 50wt%, Mn :1. 0-1. 25wt %, Cr 1. 20-1. 80wt %, Ni 2. 20-4. 25wt %, Mo 0. 30-0. 50wt %, V :0. 015-0. 025wt %，Nb :0. 01-0. 02wt %，Cu :0. 25-0. 35wt %、Zn :0. 15-0. 25wt %、 P ^ 0. 0015wt%, S彡0. 0015wt%，余量是Fe和不可避免的杂质。本发明的弹簧钢可以通过现有技术的电弧冶炼、LF精炼、连铸和连轧的工艺制备得到，由于属于炼钢领域的公知技术(例如如同中国专利申请200910263020. 7说明书中所公开的制备工艺)，在此不予累述。本发明的焊接夹具的工作原理如下本发明的焊接夹具主要由上压板、下压板、齿块定位螺杆和齿块压紧弹簧等元件构成。焊接的时候，将工件(即金刚石圆盘基体)放置在旋转的工作台上，在工件待钎焊的基体表面上放置银钎料和助焊剂，再在其上设置齿块，然后将焊接夹具的下压板放置在齿块上，并使得齿块与齿块定位槽重合，上压板与下压板同轴的中心定位孔与金刚石圆盘基体的中心对齐，利用中心定位螺杆使得金刚石圆盘固定在旋转的工作台上；然后将夹具上的齿块定位螺杆设置在各个齿块上，并扭转压紧弹簧上的弹簧栓使得金刚石圆盘基体与齿块紧固连接，然后放入带有转盘的高频焊架上进行焊接。本发明的焊接夹具结构简单、使用方便，在高温焊接的时候，弹簧受热膨胀，能够使得齿块与基体的焊接面之间始终保持紧固连接，不会产生松动、不会出现虚焊的现象。本实用新型的焊接夹具特别适用于整体钎焊工艺，在提高钎焊效率的同时，还能够保证足够的粘结强度。
图1为本发明一个实施例的焊接夹具的部件示意图。图2为本发明一个实施例的焊接夹具的部件装配示意图。
具体实施例方式下面本发明将结合附图和具体的实施例对本发明做进一步的解释和说明。申请人在此需要申明的是，实施例和附图仅是为了进一步说明本发明的技术方案，绝不能将其解释为对发明保护范围的限制。实施例1参见图1-2为本发明一个实施例的焊接夹具的部件示意图和部件装配示意图。由图1-2可以看出，本实施例的焊接夹具，包括圆盘形上压板(1)和圆盘形下压板(2)，上压板 (1)和下压板(2)均具有同轴设置的中心定位孔(3)，下压板(2)设置有齿块定位孔(21)， 下压板(2)的下表面设置齿块安装槽(22)，其特征在于上压板(1)和下压板(2)之间安装齿块定位螺杆(5)和齿块压紧弹簧(6)；所述下压板还沿着同心圆环均勻设置有3个辅助定位孔(4)；其中上压板(1)和下压板(2)的直径相等；所述的齿块安装槽(22)沿着同心圆环均勻设置，下压板(2)的下表面设置有两排齿块安装槽(22)；所述的定位螺杆(5)的个数与金刚石磨盘的齿块个数相等；并且所述的齿块安装槽(22)的轮廓与齿块的横截面形状相同。实施例2焊接夹具的结构同实施例1 ；区别在于压紧弹簧所用的弹簧钢具有以下组成和含量所述的弹簧钢的组成和含量为c:0. 25-0. 32wt %, Si :1.25-1.50wt%, Mn :1. 0-1. 25wt %, Cr 1. 20-1. 80wt %, Ni 2. 20-4. 25wt %，Mo 0. 30-0. 50wt %， V :0. 015-0. 025wt %，Nb 0. 01-0. 02wt %，Cu 0. 25-0. 35wt %、Zn 0. 15-0. 25wt %、 P彡0. 0015wt%, S彡0. 0015wt%，余量是Fe和不可避免的杂质。以上所述，仅为本发明的优选的实施例，不能解释为以此限定本发明的范围，凡在本发明的权利要求书要求保护的范围内所做出的等同的变形和改变的实施方式均在本发明要求保护的范围内。
权利要求
1.一种焊接夹具，包括上压板和下压板，上压板和下压板具有同轴设置的中心定位孔， 下压板设置有齿块定位孔，下压板的下表面设置有齿块安装槽，其特征在于上压板和下压板之间安装有齿块定位螺杆和齿块压紧弹簧。
2.根据权利要求1所述的焊接夹具，其特征在于所述圆盘形下压板还设置有辅助定位孔，所述的辅助定位孔沿着同心圆环均勻设置。
3.根据权利要求2所述的焊接夹具，其特征在于所述的辅助定位孔的个数为3个。
4.根据权利要求1所述的焊接夹具，其特征在于所述的齿块安装槽沿同心圆均勻设置。
5.根据权利要求4所述的焊接夹具，其特征在于所述的下压板的下表面设置有两排齿块安装槽。
6.根据权利要求1所述的焊接夹具，其特征在于所述的定位螺杆的个数与金刚石磨盘的齿块个数相等。
7.根据权利要求6所述的焊接夹具，其特征在于所述的齿块安装槽的轮廓与齿块的横截面形状相同。
8.根据权利要求6所述的焊接夹具，其特征在于所述的上压板和下压板均为圆盘形。
9.根据权利要求1所述的焊接夹具，其特征在于所述的齿块压紧弹簧的材质为弹簧钢。
10.根据权利要求1所述的焊接夹具，其特征在于所述的弹簧钢的组成和含量为C 0. 25-0. 32wt %, Si 1. 25-1. 50wt %, Mn 1. 0-1. 25wt %, Cr 1. 20-1. 80wt %， Ni 2. 20-4. 25wt %, Mo 0. 30-0. 50wt %, V 0. 015-0. 025wt %, Nb 0. 01-0. 02wt %, Cu 0. 25-0. 35wt%, Zn 0. 15-0. 25wt%, P ^ 0. 0015wt%, S ^ 0. 0015wt%，余量是 Fe 和不可避免的杂质。
全文摘要
本发明涉及一种焊接夹具，包括上压板和下压板，上压板和下压板具有同轴设置的中心定位孔，下压板设置有齿块定位孔，下压板的下表面设置有齿块安装槽，其特征在于上压板和下压板之间安装有齿块定位螺杆和齿块压紧弹簧。本发明的焊接夹具结构简单、高温焊接能够使得齿块与基体的焊接面之间始终保持紧固连接，不会产生松动、不会出现虚焊的现象。
文档编号B23K3/08GK102284763SQ20111023077
公开日2011年12月21日 申请日期2011年8月12日 优先权日2011年8月12日
发明者华川海 申请人:江苏华昌工具制造有限公司