一种超声辅助扩散连接装置的制造方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及用于扩散连接的装置，具体涉及一种超声辅助扩散连接装置。【【背景技术】】
[0002]扩散连接对材料表面的光洁度要求很高，一些化学性质活泼的金属材料(如铝及铝合金)表面覆盖的致密氧化膜会严重影响材料表面的物理接触。现有的去膜方法主要包括常规机械去膜以及腐蚀清洗，但其去膜效果有限，且不能防止氧化膜的二次产生。
【
【发明内容】
】
[0003]本实用新型要的目的在于提供一种超声辅助扩散连接装置，该装置能够解决一些化学性质活泼的金属材料(如铝及铝合金)在扩散连接时，材料表面致密氧化膜的去除问题。
[0004]本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的:
[0005]—种超声辅助扩散连接装置，用于使待焊工件5进行扩散连接，包括超声波发生器1、超声波换能器及幅杆2、上压头3及下压头8，超声波发生器I与超声波换能器及幅杆2连接，上压头3与下压头8正对设置;上压头3和下压头8之间设置有用于夹持第一待焊工件501的上夹具4和用于夹持第二待焊工件502的下夹具10，下夹具10与超声波换能器及幅杆2连接;下夹具10夹持住第二待焊工件502后，第二待焊工件502在超声波换能器及幅杆2的驱动作用下做横向移动。
[0006]所述的下夹具10包括滑轨7，滑轨7上设置有用于夹持第二待焊工件502的滑块6，滑轨7与下压头8的上端固定连接，所述的超声波换能器及幅杆2与滑块6连接。
[0007]所述的滑轨7与下压头8的上端通过螺栓固定连接，滑轨7轨道的轴线与下压头8的轴线垂直相交。
[0008]所述的第二待焊工件502横向移动的方向与滑块6在滑轨7上的移动方向相同。
[0009]所述的超声波换能器及幅杆2的轴线与滑轨7轨道的轴线平行。
[0010]所述的超声辅助扩散连接装置在工作时，所述的超声波换能器及幅杆2、上压头3、上夹具4、下夹具10及下压头8均设置在真空室9内。
[0011]本实用新型的一种超声辅助扩散连接装置具有如下有益效果:
[0012]本实用新型通过利用超声波发生器发出超声波，再通过超声波换能器及幅杆利用超声波发生器发出超声波来驱动下夹具上夹持的第二待焊工件做横向移动，使第二待焊工件与固定在上夹具上的第一待焊工件发生相对摩擦，通过待焊工件之间的相互摩擦来使待焊工件待焊表面上的氧化膜破裂，来实现去膜，由于超声波带动的振动频率极高，因此去膜过程具有连续性，可避免氧化膜的二次产生;去除氧化膜后，关闭超声波发生器，即可直接对待焊工件进行扩散连接，实现两个工序的连续，进一步又避免了氧化膜的二次产生，提高了连接质量。
[0013]进一步的，下夹具包括固定安装在下压头上的滑轨和设置在滑轨上的用于夹持第二待焊工件的滑块，将超声波换能器及幅杆与滑块连接，超声波换能器及幅杆驱动滑块沿着滑轨作横向移动，进而使得第二待焊工件与第一待焊工件发生相对摩擦。
[0014]进一步的，本实用新型在工作时，将超声波换能器及幅杆、上压头、上夹具、下夹具及下压头设置在真空室内，待焊工件的待焊表面在真空室中去除氧化膜，去膜后即开始扩散焊，因此防止待焊工件表面发生二次氧化。
【【附图说明】】
[0015]图1为本实用新型的结构不意图。
[0016]其中:1_超声波发生器，2-超声波换能器及幅杆，3-上压头，4-上夹具，5-待焊工件，501-第一待焊工件，502-第二待焊工件，6-滑块，7-滑轨，8-下压头，9-真空室，10-下夹具。
【【具体实施方式】】
[0017]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0018]如图1所示，为本实用新型的一种超声辅助扩散连接装置的结构示意图，该装置包括超声波发生器1、超声波换能器及变幅杆2、上压头3、上夹具4、下压头8和下夹具10，下夹具10包括滑块6和滑轨7。上夹具4由螺栓紧固在上压头3的下端，第一待焊工件501与上压头3轴心线正对并装配在上夹具4上。滑轨7由螺栓紧固在下压头8上，滑轨7轨道的轴线与下压头8的轴线垂直相交，滑块6作为滑块可在滑轨7上做一维运动。第二待焊工件502与下压头8的轴心线正对，并装配在滑块6的中心位置。由超声波发生器I控制的超声波换能器及变幅杆2紧固连接在滑块6上。将待焊工件5装配好后，调节上、下压头(3、8)压紧第一、第二待焊工件(501、502)，开启超声波发生器I，装配在滑块6上的第二待焊工件502随超声波换能器及变幅杆2在滑轨7上作高频横向振动，使第二待焊工件502与紧固在上夹具4的第一待焊工件501的接触表面之间发生剧烈摩擦，进而打碎待焊工件5的待焊表面上的氧化膜。去膜后将超声波发生器I关闭，即可开始进行扩散连接。
[0019]本实用新型在使用时，将超声波换能器及幅杆2、上压头3、上夹具4、下夹具10及下压头8设置在真空室9内，待焊工件的待焊表面在真空室9中去除氧化膜，去膜后即开始扩散焊，防止待焊工件表面发生二次氧化。
[0020]超声波换能器及变幅杆2为超声波换能器与超声波变幅杆组成的装置，超声波换能器及变幅杆2通过超声波变幅杆与滑块6连接，通过超声波换能器与超声波发生器I连接。
[0021]本实用新型的有益效果是:一、本实用新型借助滑块与滑轨保证待焊工件可以利用超声波带动第二待焊工件502作高频振动，第二待焊工件502与另一固定的第一待焊工件501发生相对摩擦，相比于不加压的情况可显著提高破膜效果。另外，由于超声波带动的振动频率极高，因此其去膜过程具有连续性，避免了氧化膜的二次产生；同时，去膜过程结束后，关闭超声波发生器I即可直接进行扩散连接，实现两个工序的连续，亦可避免氧化膜的二次产生。本实用新型能有效去除铝及铝合金表面的氧化膜，提高连接质量。二、本实用新型采用的超声波可以提高材料表面能，增加原子活度，促进元素的扩散。三、本实用新型对现有扩散焊机的要求较低，其各配件的制造工艺以及所涉及的相关技术比较成熟，因此成本低、适应性强，可广泛应用于铝及铝合金等易氧化金属材料的扩散连接。
【主权项】
1.一种超声辅助扩散连接装置，用于使待焊工件(5)进行扩散连接，其特征在于，包括超声波发生器(I)、超声波换能器及幅杆(2)、上压头(3)及下压头(8)，超声波发生器(I)与超声波换能器及幅杆(2)连接，上压头(3)与下压头(8)正对设置;上压头(3)和下压头(8)之间设置有用于夹持第一待焊工件(501)的上夹具(4)，和用于夹持第二待焊工件(502)的下夹具(10)，下夹具(10)与超声波换能器及幅杆(2)连接；下夹具(10)夹持住第二待焊工件(502)后，第二待焊工件(502)在超声波换能器及幅杆(2)的驱动作用下做横向移动。2.根据权利要求1所述的一种超声辅助扩散连接装置，其特征在于，所述的下夹具(10)包括滑轨(7)，滑轨(7)上设置有用于夹持第二待焊工件(502)的滑块(6)，滑轨(7)与下压头(8)的上端固定连接，所述的超声波换能器及幅杆(2)与滑块(6)连接。3.根据权利要求2所述的一种超声辅助扩散连接装置，其特征在于，所述的滑轨(7)与下压头(8)的上端通过螺栓固定连接，滑轨(7)轨道的轴线与下压头(8)的轴线垂直相交。4.根据权利要求2所述的一种超声辅助扩散连接装置，其特征在于，所述的第二待焊工件(502)横向移动的方向与滑块(6)在滑轨(7)上的移动方向相同。5.根据权利要求1所述的一种超声辅助扩散连接装置，其特征在于，所述的超声波换能器及幅杆(2)的轴线与滑轨(7)轨道的轴线平行。6.根据权利要求1所述的一种超声辅助扩散连接装置，其特征在于，所述的超声辅助扩散连接装置在工作时，所述的超声波换能器及幅杆(2)、上压头(3)、上夹具(4)、下夹具(10)及下压头(8)均设置在真空室(9)内。
【专利摘要】本实用新型提供了一种超声辅助扩散连接装置，主要解决铝及铝合金扩散连接时材料表面致密氧化膜的去除问题。装置包括超声波发生器、超声波换能器及变幅杆、夹具、滑轨、压头。本装置利用超声波能量有效清除材料表面氧化膜，同时提高材料表面能，促进元素扩散，进而提高连接强度。本实用新型工艺简单、适应性强，可广泛应用于铝及铝合金的扩散连接。
【IPC分类】B23K20/10
【公开号】CN205362993
【申请号】CN201620152141
【发明人】曹健, 刘加奇, 王军, 杨四海, 车德健
【申请人】陕西汉和机电科技股份有限公司
【公开日】2016年7月6日
【申请日】2016年2月29日