一种非晶合金的电阻焊接方法
【专利摘要】本发明涉及非晶合金的焊接【技术领域】，特别是涉及一种非晶合金的电阻焊接方法，其包括焊接母材非晶合金和焊接工件，将非晶合金和焊接工件触接，并且非晶合金和焊接工件分别与电极连接后，电极施加压力并利用电流产生的电阻热将非晶合金和焊接工件分别加热到各自的熔点以上或达到各自的过冷液相区，并以TTT图为基准，使焊接工件和非晶合金在不发生晶化反应的状况下完成焊接；焊接工件含有非晶合金所含元素中的一种元素或两种以上元素。该焊接方法解决了非晶合金难以攻牙的问题，很好地实现了非晶合金与焊接工件的接合，并使得非晶合金与焊接工件的焊接处的强度非常高，而且焊接后非晶合金依然保持非晶结构。
【专利说明】一种非晶合金的电阻焊接方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及非晶合金的焊接【技术领域】，特别是涉及一种非晶合金的电阻焊接方法。
【背景技术】
[0002]非晶合金因具有强度、硬度、韧性、耐磨性、耐腐蚀性、软磁性和超导性等方面的优良特性，其在电子、机械、化工等领域都得到了广泛应用。但是，虽然非晶合金具有上述所述的优良特性，但存在难加工、难焊接的缺点，从而大大限制了其应用范围。因此，非晶合金的焊接成为非晶合金应用拓展的一个技术难点。
[0003]现有技术在焊接非晶合金时，由于焊接方法不合理，常出现非晶合金结晶化的情况，导致非晶合金难以深度推广应用。
[0004]由于非晶合金材料上很难实现攻牙工艺，使得非晶合金产品上难以实现螺栓、螺母的构造，而且，如果采用粘合剂将螺栓、螺母粘合连接于非晶产品上，其连接强度并不能满足生产的需要。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于针对现有技术中的不足之处而提供一种非晶合金的电阻焊接方法，该电阻焊接方法能够使非晶合金在焊接后仍然保持非晶结构，且焊接强度好。
[0006]为达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现。
[0007]提供一种非晶合金的电阻焊接方法，包括焊接母材非晶合金和焊接工件，将所述非晶合金和所述焊接工件触接，并且所述非晶合金和所述焊接工件分别与电极连接后，所述电极施加压力并利用电流产生的电阻热将所述非晶合金和所述焊接工件分别加热到各自的熔点以上或达到各自的过冷液相区，并以TTT图为基准，使所述焊接工件和所述非晶合金在不发生晶化反应的状况下完成焊接；
所述焊接工件含有所述非晶合金所含元素中的一种元素或两种以上元素。
[0008]上述技术方案中，优选的，所述非晶合金和所述焊接工件的触接方式为，所述非晶合金设置有第一平面，所述焊接工件设置有第二平面，所述非晶合金的第一平面和所述焊接工件的第二平面触接。
[0009]上述技术方案中，优选的，所述非晶合金和所述焊接工件的触接方式为，所述非晶合金设置有第一圆弧面，所述焊接工件设置有第二圆弧面，所述非晶合金的第一圆弧面和所述焊接工件的第二圆弧面触接。
[0010]上述技术方案中，优选的，所述非晶合金和所述焊接工件的触接方式为，所述非晶合金设置有圆弧面，所述焊接工件设置有平面，所述非晶合金的圆弧面和所述焊接工件的平面触接。
[0011]上述技术方案中，优选的，所述非晶合金和所述焊接工件的触接方式为，所述非晶合金设置有平面，所述焊接工件设置有圆弧面，所述非晶合金的平面和所述焊接工件的圆弧面触接。
[0012]上述技术方案中，优选的，所述非晶合金和所述焊接工件的触接方式为，所述非晶合金设置有凸面，所述焊接工件设置有平面，所述非晶合金的凸面和所述焊接工件的平面触接。
[0013]上述技术方案中，优选的，所述非晶合金和所述焊接工件的触接方式为，所述非晶合金设置有平面，所述焊接工件设置有凸面，所述非晶合金的平面和所述焊接工件的凸面触接。
[0014]上述技术方案中，优选的，所述非晶合金和所述焊接工件的触接方式为，所述非晶合金设置有第一凸面，所述焊接工件设置有第二凸面，所述非晶合金的第一凸面和所述焊接工件的第二凸面触接。
[0015]上述技术方案中，所述电极施加的压力为0.1MPa^lOMPa0
[0016]上述技术方案中，优选的，所述电极施加的压力为5MPa。
[0017]其中，本发明所述的TTT图是指温度时间转变图，本发明所述的TTT图如附图8所示。当加热曲线达到Tm (熔点)以上后进行冷却，并且加热曲线和冷却曲线均不可碰触到晶化区域。其中，在焊接过程中，只要不碰触到晶化区域，即非晶合金与焊接工件在不发生晶化反应的状况下完成焊接，即在非晶化区域中选择焊接参数均可，多种焊接参数均能达到最佳的焊接强度。
[0018]本发明的有益效果:
(I)本发明提供的一种非晶合金的电阻焊接方法，解决了非晶合金难以攻牙的问题，很好地实现了非晶合金与焊接工件的接合。
[0019](2)本发明提供的一种非晶合金的电阻焊接方法，由于具有加热时间短和热量十分集中的优点，因此，使得非晶合金和焊接工件的热变形小，热影响区域小，并且能够很好地防止非晶合金发生晶化反应。
[0020](3)本发明提供的一种非晶合金的电阻焊接方法，由于在焊接过程中不需要利用焊条、焊丝等填充物，从而使得该非晶合金的电阻焊接方法的焊接成本低。
[0021](4)本发明提供的一种非晶合金的电阻焊接方法，易于实现机械化和自动化，从而极大地提高生产效率。
[0022](5)本发明提供的一种非晶合金的电阻焊接方法，不但焊接处的接合力高，而且焊接后非晶合金依然保持非晶结构。
[0023](6)本发明提供的一种非晶合金的电阻焊接方法，具有广泛的焊接参数选择范围，对焊接条件的参数选择范围比较大，即焊接条件所受的限制比较小，在焊接过程中，以TTT图为基准，只要不碰触到晶化区，即非晶合金与焊接工件在不发生晶化反应的状况下完成焊接，多种焊接参数均能达到较佳的焊接强度。
[0024](7)本发明提供的一种非晶合金的电阻焊接方法，具有方法简单，能够适用于大规模生产的特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1是本发明的一种非晶合金的电阻焊接方法的实施例1的触接方式的结构示意图。
[0026]图2是本发明的一种非晶合金的电阻焊接方法的实施例2的触接方式的结构示意图。
[0027]图3是本发明的一种非晶合金的电阻焊接方法的实施例3的触接方式的结构示意图。
[0028]图4是本发明的一种非晶合金的电阻焊接方法的实施例4的触接方式的结构示意图。
[0029]图5是本发明的一种非晶合金的电阻焊接方法的实施例5的触接方式的结构示意图。
[0030]图6是本发明的一种非晶合金的电阻焊接方法的实施例6的触接方式的结构示意图。
[0031]图7是本发明的一种非晶合金的电阻焊接方法的实施例7至实施例10的触接方式的结构示意图。
[0032]图8是本发明的一种非晶合金的电阻焊接方法的TTT图。
[0033]在图1至图8中包括有:
1-非晶合金、
2—焊接工件、
3——电极、
4——晶化区域、
5——非晶化区域。
【具体实施方式】
[0034]本发明提供的一种非晶合金的电阻焊接方法，包括焊接母材非晶合金和焊接工件，将非晶合金和焊接工件触接，并且非晶合金和焊接工件分别与电极连接后，电极施加压力并利用电流产生的电阻热将非晶合金和焊接工件分别加热到各自的熔点以上或达到各自的过冷液相区，并以TTT图为基准，使焊接工件和非晶合金在不发生晶化反应的状况下完成焊接；焊接工件含有非晶合金所含元素中的一种元素或两种以上元素。
[0035]为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0036]特别说明，本发明中非晶合金和焊接工件的触接方式并不局限于本发明实施例的触接方式，根据本发明的发明思路，也包括其它触接方式。另外，本发明所使用的“第一和第二”是为了更好地列举实施例而作为标记所用，并不能使本发明为此而受到局限。
[0037]实施例1。
[0038]本实施例中，焊接母材为锆基非晶合金Zr-Cu-N1-Al-Nb，焊接工件I为锆工件。
[0039]见图1。本实施例的一种非晶合金的电阻焊接方法，非晶合金和焊接工件的触接方式为，非晶合金I设置有第一平面，焊接工件2设置有第二平面，非晶合金I的第一平面和焊接工件2的第二平面触接。焊接前，非晶合金I和焊接工件2分别与电极3连接后，电极3施加5MPa的压力并利用电流产生的电阻热将非晶合金I和焊接工件2分别加热到各自的熔点以上，并以TTT图为基准，使焊接工2和非晶合金I在不发生晶化反应的状况下完成焊接。
[0040]实施例2。
[0041]本实施例中，焊接母材为锆基非晶合金Zr-Cu-N1-Al-Nb，焊接工件I为铜工件。
[0042]见图2。本实施例的一种非晶合金的电阻焊接方法，非晶合金和焊接工件的触接方式为，非晶合金I设置有第一圆弧面，焊接工件2设置有第二圆弧面，非晶合金I的第一圆弧面和焊接工件2的第二圆弧面触接。焊接前，非晶合金I和焊接工件2分别与电极3连接后，电极3施加1MPa的压力并利用电流产生的电阻热将非晶合金I和焊接工件2分别加热达到各自的过冷液相区，并以TTT图为基准，使焊接工2和非晶合金I在不发生晶化反应的状况下完成焊接。
[0043]实施例3。
[0044]本实施例中，焊接母材为锆基非晶合金Zr-Cu-N1-Al-Nb，焊接工件I为镍工件。
[0045]见图3。本实施例的一种非晶合金的电阻焊接方法，非晶合金和焊接工件的触接方式为，非晶合金I设置有圆弧面，焊接工件2设置有平面，非晶合金I的圆弧面和焊接工件2的平面触接。焊接前，非晶合金I和焊接工件2分别与电极3连接后，电极3施加0.1MPa的压力并利用电流产生的电阻热将非晶合金I和焊接工件2分别加热到各自的熔点以上，并以TTT图为基准，使焊接工2和非晶合金I在不发生晶化反应的状况下完成焊接。
[0046]实施例4。
[0047]本实施例中，焊接母材为锆基非晶合金Zr-Cu-N1-Al-Nb，焊接工件I为铝工件。
[0048]见图4。本实施例的一种非晶合金的电阻焊接方法，非晶合金和焊接工件的触接方式为，非晶合金I设置有平面，焊接工件2设置有圆弧面，非晶合金I的平面和焊接工件2的圆弧面触接。焊接前，非晶合金I和焊接工件2分别与电极3连接后，电极3施加IMPa的压力并利用电流产生的电阻热将非晶合金I和焊接工件2分别加热达到各自的过冷液相区，并以TTT图为基准，使焊接工2和非晶合金I在不发生晶化反应的状况下完成焊接。
[0049]实施例5。
[0050]本实施例中，焊接母材为锆基非晶合金Zr-Cu-N1-Al-Nb，焊接工件I为铌工件。
[0051]见图5。本实施例的一种非晶合金的电阻焊接方法，非晶合金和焊接工件的触接方式为，非晶合金I设置有凸面，焊接工件2设置有平面，非晶合金I的凸面和焊接工件2的平面触接。焊接前，非晶合金I和焊接工件2分别与电极3连接后，电极3施加8MPa的压力并利用电流产生的电阻热将非晶合金I和焊接工件2分别加热到各自的熔点以上，并以TTT图为基准，使焊接工2和非晶合金I在不发生晶化反应的状况下完成焊接。
[0052]实施例6。
[0053]本实施例中，焊接母材为锆基非晶合金Zr-Cu-N1-Al-Nb，焊接工件I为镍铝合金工件。
[0054]见图6。本实施例的一种非晶合金的电阻焊接方法，非晶合金和焊接工件的触接方式为，非晶合金I设置有平面，焊接工件2设置有凸面，非晶合金I的平面和焊接工件2的凸面触接。焊接前，非晶合金I和焊接工件2分别与电极3连接后，电极3施加3MPa的压力并利用电流产生的电阻热将非晶合金I和焊接工件2分别加热达到各自的过冷液相区，并以TTT图为基准，使焊接工2和非晶合金I在不发生晶化反应的状况下完成焊接。
[0055]实施例7。
[0056]本实施例中，焊接母材为铜基非晶合金Cu-T1-Zr-Ni，焊接工件I为铜镍合金工件。
[0057]见图7。本实施例的一种非晶合金的电阻焊接方法，非晶合金和焊接工件的触接方式为，非晶合金I设置有第一凸面，焊接工件2设置有第二凸面，非晶合金I的第一凸面和焊接工件2的第二凸面触接。焊接前，非晶合金I和焊接工件2分别与电极3连接后，电极3施加2MPa的压力并利用电流产生的电阻热将非晶合金I和焊接工件2分别加热到各自的熔点以上，并以TTT图为基准，使焊接工2和非晶合金I在不发生晶化反应的状况下完成焊接。
[0058]实施例8。
[0059]本实施例中，焊接母材为锆基非晶合金Zr-Cu-N1-Al-Nb，焊接工件I为锆铜合金工件。
[0060]见图7。本实施例的一种非晶合金的电阻焊接方法，非晶合金和焊接工件的触接方式为，非晶合金I设置有第一凸面，焊接工件2设置有第二凸面，非晶合金I的第一凸面和焊接工件2的第二凸面触接。焊接前，非晶合金I和焊接工件2分别与电极3连接后，电极3施加0.5MPa的压力并利用电流产生的电阻热将非晶合金I和焊接工件2分别加热到各自的熔点以上，并以TTT图为基准，使焊接工2和非晶合金I在不发生晶化反应的状况下完成焊接。
[0061]实施例9。
[0062]本实施例中，焊接母材为锆基非晶合金Zr-T1-Cu-N1-Be，焊接工件I为铍工件。
[0063]见图7。本实施例的一种非晶合金的电阻焊接方法，非晶合金和焊接工件的触接方式为，非晶合金I设置有第一凸面，焊接工件2设置有第二凸面，非晶合金I的第一凸面和焊接工件2的第二凸面触接。焊接前，非晶合金I和焊接工件2分别与电极3连接后，电极3施加6MPa的压力并利用电流产生的电阻热将非晶合金I和焊接工件2分别加热到各自的熔点以上，并以TTT图为基准，使焊接工2和非晶合金I在不发生晶化反应的状况下完成焊接。
[0064]实施例10。
[0065]本实施例中，焊接母材为锆基非晶合金Zr-T1-Cu-N1-Be，焊接工件I为钛工件。
[0066]见图7。本实施例的一种非晶合金的电阻焊接方法，非晶合金和焊接工件的触接方式为，非晶合金I设置有第一凸面，焊接工件2设置有第二凸面，非晶合金I的第一凸面和焊接工件2的第二凸面触接。焊接前，非晶合金I和焊接工件2分别与电极3连接后，电极3施加9MPa的压力并利用电流产生的电阻热将非晶合金I和焊接工件2分别加热到各自的熔点以上，并以TTT图为基准，使焊接工2和非晶合金I在不发生晶化反应的状况下完成焊接。
[0067]焊接强度测试
通过测试焊接处的拉拔力强度值，从而判断焊接强度性能的好坏。
[0068]对上述实施例1至10中已焊接好的结构件进行拉拔力强度测试，记录最大拉断力时的拉拔力强度。结果如表I所示。
[0069]将上述实施例1至10中已焊接好的结构件分别标记为样品1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、8#、9# 和 1fl0
[0070]表I实施例1至实施例10中已焊接好的结构件的强度测试
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由表I可知，采用本发明提供的一种非晶合金的电阻焊接方法，能够使得非晶合金与焊接工件焊接后的结构件具有很高的拉拔力强度，其最大拉拔力强度达到1.6GPa。从而说明了，非晶合金与焊接工件的焊接处的强度非常高。
[0071]最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
【权利要求】
1.一种非晶合金的电阻焊接方法，其特征在于:包括焊接母材非晶合金和焊接工件，将所述非晶合金和所述焊接工件触接，并且所述非晶合金和所述焊接工件分别与电极连接后，所述电极施加压力并利用电流产生的电阻热将所述非晶合金和所述焊接工件分别加热到各自的熔点以上或达到各自的过冷液相区，并以TTT图为基准，使所述焊接工件和所述非晶合金在不发生晶化反应的状况下完成焊接； 所述焊接工件含有所述非晶合金所含元素中的一种元素或两种以上元素。
2.根据权利要求1所述的一种非晶合金的电阻焊接方法，其特征在于:所述非晶合金和所述焊接工件的触接方式为，所述非晶合金设置有第一平面，所述焊接工件设置有第二平面，所述非晶合金的第一平面和所述焊接工件的第二平面触接。
3.根据权利要求1所述的一种非晶合金的电阻焊接方法，其特征在于:所述非晶合金和所述焊接工件的触接方式为，所述非晶合金设置有第一圆弧面，所述焊接工件设置有第二圆弧面，所述非晶合金的第一圆弧面和所述焊接工件的第二圆弧面触接。
4.根据权利要求1所述的一种非晶合金的电阻焊接方法，其特征在于:所述非晶合金和所述焊接工件的触接方式为，所述非晶合金设置有圆弧面，所述焊接工件设置有平面，所述非晶合金的圆弧面和所述焊接工件的平面触接。
5.根据权利要求1所述的一种非晶合金的电阻焊接方法，其特征在于:所述非晶合金和所述焊接工件的触接方式为，所述非晶合金设置有平面，所述焊接工件设置有圆弧面，所述非晶合金的平面和所述焊接工件的圆弧面触接。
6.根据权利要求1所述的一种非晶合金的电阻焊接方法，其特征在于:所述非晶合金和所述焊接工件的触接方式为，所述非晶合金设置有凸面，所述焊接工件设置有平面，所述非晶合金的凸面和所述焊接工件的平面触接。
7.根据权利要求1所述的一种非晶合金的电阻焊接方法，其特征在于:所述非晶合金和所述焊接工件的触接方式为，所述非晶合金设置有平面，所述焊接工件设置有凸面，所述非晶合金的平面和所述焊接工件的凸面触接。
8.根据权利要求1所述的一种非晶合金的电阻焊接方法，其特征在于:所述非晶合金和所述焊接工件的触接方式为，所述非晶合金设置有第一凸面，所述焊接工件设置有第二凸面，所述非晶合金的第一凸面和所述焊接工件的第二凸面触接。
9.根据权利要求1所述的一种非晶合金的电阻焊接方法，其特征在于:所述电极施加的压力为 0.1MPa^lOMPa0
10.根据权利要求9所述的一种非晶合金的电阻焊接方法，其特征在于:所述电极施加的压力为5MPa。
【文档编号】B23K11/16GK104139234SQ201410379335
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年8月4日 优先权日:2014年8月4日
【发明者】李奉珪 申请人:东莞台一盈拓科技股份有限公司