一种管件磁脉冲焊接装置的制作方法

本实用新型涉及一种管件磁脉冲焊接装置，属于磁脉冲焊接技术领域。

背景技术：

由于各国政府机构严格的环境法律法规以及全球能源价格的上涨，使用更新和更加环保的制造技术在过去十年中变得更加普遍。旨在减少全球环境负担和有效利用材料和能源的可持续性现已成为一个广泛的研究领域，材料轻量化是该研究领域的一个重点，而材料轻量化经常会涉及到异种金属的连接问题。异种金属的连接一般是用传统的焊接方法，像熔焊、钎焊、搅拌摩擦焊等，但是由于异种金属物理性能差异比较大，传统的焊接方法容易在接头处产生金属间化合物，大幅削弱接头的力学性能。

磁脉冲焊接是一种比较新的焊接工艺。进行磁脉冲焊接时，无烟尘、飞溅、紫外线和辐射等，是一种绿色环保的工艺，接头强度高，接合强度高于较弱母材。但是目前没有对管件进行磁脉冲焊接的专用设备，要焊接的管件与集磁器难以保持同轴，大大影响焊接质量和焊接效率。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种使用方便，焊接效率高，焊接效果好的管件磁脉冲焊接装置。

本实用新型采用以下方案实现：一种管件磁脉冲焊接装置，包括基板，所述基板上侧中间设置有可左右移动的中间底板，中间底板上方安装有线圈，所述线圈中间内套有集磁器；中间底板上侧还安装有一对位于中间底板左、右两侧并可左右移动的侧底板，所述侧底板上侧安装有安装座，所述安装座朝向线圈一侧安装有用以装夹管件的三爪卡盘，两侧三爪卡盘的轴心线和集磁器的轴心线位于同一直线上。

进一步的，所述中间底板上方两侧固定安装有一对用以配合夹紧线圈两端面的夹板，两侧的夹板之间通过螺栓螺母连接。

进一步的，所述安装座可在侧底板上前后移动，所述安装座朝向线圈一侧安装有可上下移动的滑座，所述三爪卡盘安装于滑座上。

进一步的，所述安装座上开设有竖向通槽，安装座上转动安装有从竖向通槽上穿过的竖向丝杆，所述滑座上设置有伸入竖向通槽中的第一凸块，所述第一凸块上开设有与竖向丝杆配合的螺纹孔；所述侧底板上侧固定安装有底座，所述安装座安装于底座上，底座上开设有纵向通槽，底座上转动安装有从纵向通槽上穿过的纵向丝杆，所述安装座底侧设置有伸入纵向通槽中的第二凸块，所述第二凸块上开设有与纵向丝杆配合的螺纹孔。

进一步的，所述基板左、右两端固定安装有侧固定板，所述基板上侧安装有横向直线导轨，所述中间底板和侧底板底部安装有与横向直线导轨配合的滑块；所述侧固定板上转动安装有横向丝杆，所述横向丝杆从同侧的侧底板上的螺纹孔穿过。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型管件磁脉冲焊接装置操作简单，使用方便，提高焊接效率，能够保证焊接的两个管件与集磁器保持同轴，进而保证焊接时管件受力均匀，达到良好的焊接效果，保证管件的焊接质量。

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本实用新型作进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型实施例立体图；

图2是本实用新型实施例中线圈的电路连接图；

图3是本实用新型实施例中侧底板构造示意图；

图4是本实用新型实施例局部构造示意图；

图5是本实用新型实施例中夹板配合示意图；

图6是本实用新型实施例中线圈和集磁器配合示意图；

图中标号说明：1-基板，2-横向直线导轨，3-滑块，4-中间底板，5-侧底板，6-侧固定板，7-横向丝杆，8-安装座，9-滑座，10-三爪卡盘，11-管件，12-线圈，13-夹板、14-集磁器、15-底座、16-竖向丝杆、17-纵向丝杆、18-竖向通槽、19纵向通槽。

具体实施方式

如图1~6所示，一种管件磁脉冲焊接装置，包括基板1，所述基板1上侧中间设置有可左右移动的中间底板4，中间底板4上方安装有线圈12，所述线圈是螺线管线圈，外层包覆有玻璃丝布，并用灌封胶固定，所述线圈12中间内套有集磁器14；中间底板4上侧还安装有一对位于中间底板左、右两侧并可左右移动的侧底板5，所述侧底板5上侧安装有安装座8，所述安装座8朝向线圈一侧安装有用以装夹管件11的三爪卡盘10，两侧三爪卡盘10的轴心线和集磁器14的轴心线位于同一直线上，集磁器14中间开设有供管体穿过的中心孔，集磁器14中心孔的两端设置有大端朝外的锥形孔；要焊接的两根管件直径一大一小，其中一根管件的内径大于另一根管件的外径，在进行磁脉冲焊接时，小径管件焊接端伸入到大径管件的焊接端中，大径管件在电流产生的瞬时强磁场作用下产生巨大的径向强脉冲电磁力，使得大径管件焊接端快速向内发生塑性变形，与内部小径管件实现高速冲击焊接；本实用新型管件磁脉冲焊接装置能够保证焊接的两个管件与集磁器保持同轴，进而保证焊接时管件受力均匀，达到良好的焊接效果，保证管件的焊接质量；而且操作简单，使用方便，提高焊接效率。

在本实施例中，所述中间底板4上方两侧固定安装有一对用以配合夹紧线圈12两端面的夹板13，两侧的夹板13之间通过螺栓螺母连接，夹板通过螺栓固定连接于中间底板4上。

在本实施例中，线圈的电路结构包括与线圈4通过导线连接的脉冲电容器以及与脉冲电容器通过导线连接的高压发生器，脉冲电容器与线圈之间连接的导线上串联有高压开关，高压发生器与脉冲电容器之间连接的导线上串联有整流器和限流电阻。

在本实施例中，所述安装座8可在侧底板5上前后移动，所述安装座8朝向线圈一侧安装有可上下移动的滑座9，所述三爪卡盘10通过螺钉固定安装于滑座上；通过安装座的前后移动和滑座的上下移动能够控制上下和前后移动方向，能够精确控制管件位置，保证用以焊接的两个管件能够与线圈中的集磁器保持同轴。

在本实施例中，所述安装座8上开设有竖向通槽18，安装座8上转动安装有从竖向通槽18上穿过的竖向丝杆13，所述滑座9上设置有伸入竖向通槽中的第一凸块，所述第一凸块上开设有与竖向丝杆配合的螺纹孔；所述侧底板5上侧固定安装有底座15，底座采用螺钉固定连接于侧底板5上，所述安装座8安装于底座15上，底座上开设有纵向通槽19，底座上转动安装有从纵向通槽上穿过的纵向丝杆17，所述安装座底侧设置有伸入纵向通槽中的第二凸块，所述第二凸块上开设有与纵向丝杆配合的螺纹孔，所述底座上表面设置有纵向导轨，所述安装座底侧设置有与纵向导轨配合的纵向滑槽；所述安装座朝向线圈一侧设置有竖向导轨，所述滑座侧面开设有与竖向导轨配合的竖向滑槽。

在本实施例中，所述基板1左、右两端固定安装有侧固定板6，所述基板上侧安装有横向直线导轨2，所述中间底板和侧底板底部安装有与横向直线导轨配合的滑块3；所述侧固定板6上转动安装有横向丝杆7，横向丝杆通过轴承与侧固定板连接；所述横向丝杆从同侧的侧底板上的螺纹孔穿过；所述横向丝杆朝外一端、竖向丝杆上端和纵向丝杆前端均安装有用以转动丝杆的手轮；通过横向丝杆转动来调节侧底板的移动方向，进而控制管件的横向位置。

在本实施例中，所述基板呈长方体，放置在磁脉冲焊接的平台上；基板长度方向两端分别设有四个沉头孔，中间位置由间距相同的两排螺纹孔用于横向直线导轨，放置在稳健的磁脉冲焊接的平台上；所述横向直线导轨2安装在所述基板的螺纹孔之上，与螺纹孔相配合的是横向直线导轨上端的沉头孔，横向直线导轨与基板的长度方向平行，距离基板两边有一定的距离。

本实用新型管件磁脉冲焊接装置的工作方法：

（1）准备工作：将三爪卡盘10中的卡爪松开，将所要焊接的两根直径不同的管件11分别水平放入两侧的三爪卡盘内并夹紧，小径管件的外径小于大径管件的内径，旋转两侧的横向丝杆7使侧底板朝中间移动，管体焊接端靠近集磁器，调节管件上下和前后位置使集磁器和两根管件保持同轴；然后继续转动横向丝杆7使小径管件焊接端伸入到大径管件焊接端内，小径管件外侧壁与大径管件内壁之间留出搭接距离；

（2）磁脉冲焊接：预定好充电电压，对脉冲电容器进行充电，当达到预定电压之后，闭合高压开关，利用脉冲电容器瞬时放电施加脉冲大电流给线圈，在线圈中产生很大的瞬时电流，集磁器和管件中会产生很大的感应电流，大径管件在电流产生的瞬时强磁场作用下产生巨大的径向强脉冲电磁力，使得大径管件焊接端快速向内发生塑性变形，与内部小径管件实现高速冲击焊接；

（3）取出管件：焊接完成后，松开其中一端的三爪卡盘10，旋转另一端的横向丝杆7控制另一侧的侧底板退至可将连接的管件11取出来的位置时，再松开另一端的三爪卡盘，将连接的管件取出。

上述本实用新型所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本实用新型才公开部分数值以举例说明本实用新型的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本实用新型创造保护范围的限制。

本实用新型如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

另外，上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。

本实用新型提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。