汽车传动轴轴管与十字叉的焊接方法技术

本发明专利技术公开了一种汽车传动轴轴管与十字叉的焊接方法，焊接步骤如下：1）先将轴管的一端插入导电线圈内，然后将十字叉的轴颈端从线圈的另一端插入轴管内；2）开启脉冲发生器，使电容器组中的各电容充电，充电电压达到设定值时，系统控制触发装置打开放电开关，使电容器快速放电；通过导电线圈内的磁力实现轴管与十字叉的焊接。本发明专利技术焊接难度低，并且焊接质量高，能降低焊接劳动强度，同时能够降低焊接成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车传动轴装配
，尤其涉及一种汽车传动轴轴管与十字叉的焊接方法。
技术介绍
在现有的汽车传动轴轴管与十字叉的焊接工艺中，基本上都采用传统焊接工艺（闪光焊、CO2气体保护焊等）。其缺点是必须进行坡口加工，易发生焊接不良（需磁气探伤检查），焊接发热大，热影响区宽，降低了接头处焊缝周围母材的机械强度。接头处的焊接变形较大，弯曲精度很低。由于焊接时的飞溅比较严重，十字叉的装配面常被熔融金属渣粘附，不易清除，破坏装配精度，对产品质量的影响较大。近年来也有少数企业采用“摩擦焊工艺”替代传统焊接工艺，焊接过程不发生熔化，属固相热压焊。它省去了坡口加工，减少了焊接不良，提升了焊后的“弯曲精度”，降低了能耗，环保，无污染。但是该方法也有明显的不足：靠工件旋转、摩擦、顶压来实现；挤压融料飞边大，不美观，且造成动平衡不良，还需机加清除；一般用于圆形截面工件的焊接，无法焊接非圆截面的工件；目前由于受到焊机主轴电机功率的限制，只适合焊接截面积较小的工件；对于盘状工件及薄壁管件，由于不易夹持也很难焊接。同时，这种摩擦焊机的重量和体积都较大，一次性投资费用高；设备自动化程度高且技术复杂，专业性强，局限性大，适合大批量生产的流水线与专业生产线使用。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的就在于提供一种汽车传动轴轴管与十字叉的焊接方法，焊接难度低，并且焊接质量高，能降低焊接劳动强度，同时能够降低焊接成本。 为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是这样的：一种汽车传动轴轴管与十字叉的焊接方法，其特征在于：包括电磁脉冲焊机装置，电磁脉冲焊机装置包括主机和工作台，所述主机包括主箱体，在主箱体内设有带有滤波装置的交流电源、变压器、高压整流器、电容组、真空开关以及触发装置；所述交流电源经变压器变压后与高压整流器相连，所述高压整流器同时与电容组的各电容相连，电容组的各电容分别与一真空开关相连；所述触发装置包括脉冲发生器，该脉冲发生器的信号输入端与交流电源相连，信号输出端同时与各真空开关相连；所述工作台包括台架和设置在台架上的焊接头，所述焊接头包括导电线圈，所述导电线圈通过同轴线缆与主机中的各真空开关同时相连；焊接步骤如下：1）先将轴管从导电线圈的一端插入导电线圈内，然后将十字叉的轴颈端从线圈的另一端插入轴管内，并使轴管的轴心线与十字叉轴颈的轴心线重合，且轴管内壁与十字叉轴颈外壁之间具有间隙；2）开启脉冲发生器，使电容器组中的各电容充电，充电电压达到设定值时，系统控制触发装置打开放电开关，使电容器快速放电；焊接时的脉冲电流至少要达到上千千安，通过导电线圈内的磁力实现轴管与十字叉的焊接。进一步地，在工作台上还设有轴管固定夹具和十字叉固定夹具，所述轴管固定夹具和十字叉固定夹具分别位于导电线圈的两端，在焊接过程中用于将轴管和十字叉定位和固定。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：1、采用套焊接头进行焊接（即搭接焊），其焊缝并不在管件端面与十字叉台肩端面的结合处，而是在管件内壁与十字叉轴颈外圆套合处的整个圆柱面上，焊合面可比常规焊接和摩擦焊增大3～5倍（这取决于套入部分的轴向长度），焊缝的受力状况得到较大改善，使接头的抗拉强度和抗扭转强度得到显著增强，提高了焊接接头的综合性能。2、本专利技术是一种绿色环保的“低碳”工艺；整个焊接过程无发热，属固态冷压焊工艺；焊接后焊件材料的金属特性不会发生任何改变，无残余应力；两种材料在焊合面形成原子间距离的稳定的冶金结合；焊接面呈360°圆柱面均匀包敷，焊缝致密且强度高；焊接接头外型美观，表面无压痕，无损伤；可精确控制焊接参数，焊接质量稳定可靠，一致性好；焊接速度快，一次成型，劳动强度低，生产效率高，适用于大批量生产和自动化；无需任何助焊剂、焊料和保护气体，焊接成本低；整个过程无热、无辐射、无烟、无废气、无火花、无飞溅、无需冷却水，无辅材消耗，能耗很低，节能环保。附图说明图1为焊接过程中的状态示意图；图2为焊接完成后的示意图。图中：1—轴管，2—十字叉，3—集磁器。具体实施方式下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明。实施例：参见图1、图2，一种汽车传动轴轴管与十字叉的焊接方法，包括电磁脉冲焊机装置，电磁脉冲焊机装置包括主机和工作台，所述主机包括主箱体，在主箱体内设有带有滤波装置的交流电源、变压器、高压整流器、电容组、真空开关以及触发装置；所述交流电源经变压器变压后与高压整流器相连，所述高压整流器同时与电容组的各电容相连，电容组的各电容分别与一真空开关相连；所述触发装置包括脉冲发生器，该脉冲发生器的信号输入端与交流电源相连，信号输出端同时与各真空开关相连；所述工作台包括台架和设置在台架上的焊接头，所述焊接头包括导电线圈，所述导电线圈通过同轴线缆与主机中的各真空开关同时相连。焊接步骤如下：1）先将轴管1从导电线圈的一端插入导电线圈内，然后将十字叉2的轴颈端从线圈的另一端插入轴管1内，并使轴管1的轴心线与十字叉2轴颈的轴心线重合，且轴管1内壁与十字叉2轴颈外壁之间具有间隙。2）开启脉冲发生器，使电容器组中的各电容充电，充电电压达到设定值时，系统控制触发装置打开放电开关，使电容器快速放电；焊接时的脉冲电流至少要达到上千千安，通过导电线圈内的磁力实现轴管1与十字叉2的焊接。具体实施是，导电线圈内还设有集磁器3，所述轴管1伸入导电线圈线圈的一端位于集磁器3内，从而通过集磁器3形成较强的能量束，从而提高焊接质量。在工作台上还设有轴管1固定夹具和十字叉2固定夹具，所述轴管1固定夹具和十字叉2固定夹具分别位于导电线圈的两端，在焊接过程中用于将轴管1和十字叉2定位。本专利技术是利用电磁力对传动轴轴管1与十字叉2轴颈进行连接的一种焊接方法，其基本原理为：将两个套接的金属工件（传动轴轴管1与十字叉2）放入电磁线圈进行焊接时，电磁线圈与外层工件（传动轴轴管1）均被看成是导体，当给电磁线圈通电时，外层工件表面会产生感应电流，该电流也产生电磁场。根据楞次定律，电磁线圈产生的磁场与感应电流的磁场方向相反，相互排斥。因此，两磁场的相互作用产生强大的排斥力，这个外层工件受到一个向内的径向力作用，朝着轴心线方向在极短时间内被压缩。在高压力波的作用下，迫使外层工件以很高的速度和动能猛烈地撞击内层工件，使内外层工件的金属原子在原子间的距离内相遇并相互挤压，形成原子间的结合，且在结合面形成新的冶金层，当工艺条件满足时，即可实现焊接。最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本专利技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本专利技术的权利要求范围当中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车传动轴轴管与十字叉的焊接方法，其特征在于：包括电磁脉冲焊机装置，电磁脉冲焊机装置包括主机和工作台，所述主机包括主箱体，在主箱体内设有带有滤波装置的交流电源、变压器、高压整流器、电容组、真空开关以及触发装置；所述交流电源经变压器变压后与高压整流器相连，所述高压整流器同时与电容组的各电容相连，电容组的各电容分别与一真空开关相连；所述触发装置包括脉冲发生器，该脉冲发生器的信号输入端与交流电源相连，信号输出端同时与各真空开关相连；所述工作台包括台架和设置在台架上的焊接头，所述焊接头包括导电线圈，所述导电线圈通过同轴线缆与主机中的各真空开关同时相连；焊接步骤如下：1）先将轴管从导电线圈的一端插入导电线圈内，然后将十字叉的轴颈端从线圈的另一端插入轴管内，并使轴管的轴心线与十字叉轴颈的轴心线重合，且轴管内壁与十字叉轴颈外壁之间具有间隙；2）开启脉冲发生器，使电容器组中的各电容充电，充电电压达到设定值时，系统控制触发装置打开放电开关，使电容器快速放电；焊接时的脉冲电流至少要达到上千千安，通过导电线圈内的磁力实现轴管与十字叉的焊接。

【技术特征摘要】
1.一种汽车传动轴轴管与十字叉的焊接方法，其特征在于：包括电磁脉冲焊机装置，电磁脉冲焊机装置包括主机和工作台，所述主机包括主箱体，在主箱体内设有带有滤波装置的交流电源、变压器、高压整流器、电容组、真空开关以及触发装置；所述交流电源经变压器变压后与高压整流器相连，所述高压整流器同时与电容组的各电容相连，电容组的各电容分别与一真空开关相连；所述触发装置包括脉冲发生器，该脉冲发生器的信号输入端与交流电源相连，信号输出端同时与各真空开关相连；所述工作台包括台架和设置在台架上的焊接头，所述焊接头包括导电线圈，所述导电线圈通过同轴线缆与主机中的各真空开关同时相连；焊接步骤如下：
1）先将轴管...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦钢林，龚勇，冉洋，
申请(专利权)人：重庆市光学机械研究所，
类型：发明
国别省市：重庆;85