一种非晶合金的超声波焊接方法技术

本发明专利技术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超声波焊接方法，包括以下步骤：步骤一，将非晶合金和焊接工件均放入定位槽中；步骤二，超声波工具下降并施加压力于所述非晶合金或者所述焊接工件；步骤三，所述超声波工具产生左右振动，并带动所述非晶合金或者所述焊接工件左右振动；步骤四，非晶合金和焊接工件的触接面相互摩擦，以使油脂和氧化物分散并去除；步骤五，非晶合金和焊接工件的触接面因相互摩擦进行冶金结合，从而完成了超声波焊接；超声波焊接过程以TTT图为基准，使非晶合金和焊接工件在不发生晶化反应的状况下完成焊接。该焊接方法具有生产效率高，节能环保的优点，而且使得非晶合金产品的质量好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及非晶合金的焊接
，特别是涉及。
技术介绍
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。 现有技术对于非晶合金的焊接，出现了电阻焊接的方法，但是，非晶合金在利用电阻焊接时，会出现飞溅和材料氧化的现象。因此，电阻焊接时产生飞溅容易造成生产事故。另外，电阻焊接时出现材料氧化的现象，会严重影响非晶合金产品的质量，需要增加生产工序去除非晶合金产品中材料表面的氧化膜，从而不但增加生产成本，而且会降低生产效率。 另外，CN102407402A的中国专利申请公开了一种晶体和非晶的超声波焊接方法，该专利申请公开了非晶合金Zr44Cu4ciAg8A18薄片与6061招合金箔片之间的超声波焊接法，该专利申请对所要焊接的部件的表面质量要求严格，均需对非晶和铝合金表面进行焊接预处理，即用砂纸打磨非晶表面，去除表面的氧化膜等污染物，然后用酒精擦拭非晶和铝合金表面。该现有技术焊接前对非晶和铝合金表面的预处理，不但增加了生产工序，而且大大降低了生产效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术中的不足之处而提供一种生产效率高，对焊接金属表面要求低的非晶合金的超声波焊接方法。 为达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案来实现。 提供，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利用超声波进行焊接，它包括以下步骤:步骤一，将所述非晶合金和所述焊接工件均放入定位槽中，所述非晶合金和所述焊接工件相互触接；所述定位槽的底部设置有用于固定所述非晶合金或者所述焊接工件的夹紧部件；步骤二，超声波工具下降并施加压力于所述非晶合金或者所述焊接工件，所述超声波工具施加的压力为200MPa?500MPa ；步骤三，所述超声波工具产生左右振动，并带动所述非晶合金或者所述焊接工件左右振动，所述超声波工具的振动频率为21ΚΗζ?150ΚΗζ ；步骤四，所述非晶合金或者所述焊接工件在步骤二的压力和步骤三的振动下，所述非晶合金和所述焊接工件的触接面相互摩擦，以使所述非晶合金和所述焊接工件的触接面的油脂和氧化物分散并去除； 步骤五，所述非晶合金和所述焊接工件的触接面的油脂和氧化物分散并去除后，所述非晶合金和所述焊接工件的触接面因相互摩擦进行冶金结合，从而完成了超声波焊接；所述超声波焊接过程以TTT图为基准，使所述非晶合金和所述焊接工件在不发生晶化反应的状况下完成焊接。 .优选的，上述技术方案中，所述焊接工件也为所述非晶合金。 优选的，上述技术方案中，所述焊接工件的材质含有所述非晶合金中所含元素中的一种元素或者多种元素。 优选的，上述技术方案中，所述焊接工件的材质为含有常用非晶合金组成元素中的一种元素或多种元素，所述常用非晶合金的组成元素包括Be、T1、Ag或Pt。 [0011 ] 优选的，上述技术方案中，所述焊接工件为一般商用合金，所述一般商用合金包括铝6061、铝6063和不锈钢SUS304。 优选的，上述技术方案中，所述焊接工件为塑料部件。 上述技术方案中，所述非晶合金和所述焊接工件的厚度均为0.lmnT5mm。 上述技术方案中，所述非晶合金的材料形状为薄片、板材、线材或者管材；所述焊接工件的材料形状为薄片、板材、线材或者管材。 优选的，上述技术方案中，所述线材为绞线。 上述技术方案中，所述夹紧部件与所述非晶合金或者所述焊接工件的接触处设置为锯齿状。 其中，本专利技术所述的TTT图是指温度时间转变图，本专利技术所述的TTT图如附图4所示。当加热曲线达到T1 (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。 本专利技术的有益效果:(I)本专利技术提供的，在进行超声波焊接时，既不需要向非晶合金和焊接工件输送电流，也不需要向非晶合金和焊接工件施以高温热源，只需在静压力200MPa?500MPa之下，将超声波工具的振动能量转变为非晶合金和焊接工件间的摩擦功、形变能及有限的温升，进而焊接母材非晶合金在不发生熔化的情况下实现非晶合金和焊接工件间的冶金结合，属于一种固态焊接，因此，本专利技术有效克服了电阻焊接时所产生的飞溅现象和材料氧化现象，进而避免因飞溅而造成生产事故，同时也不需要增加生产工序去除非晶合金产品中材料表面的氧化膜，从而不但提高产效率，降低生产成本，而且提高了非晶合金产品的质量。 (2)本专利技术提供的，该超声波焊接方法对所要焊接的非晶合金和焊接工件的表面质量要求低，在焊接前，不需要对非晶合金和焊接工件的表面进行焊接预处理，即使非晶合金和焊接工件表面含有油脂和氧化膜，均能够直接用于焊接，另外，即使非晶合金和焊接工件表面为电镀面，也能够直接用于焊接，因此，本专利技术的非晶合金的超声焊接方法，具有生产工序少，生产效率高的优点。 (3)本专利技术提供的，该焊接方法具有快速、节能的特点，而且焊接过程中无火花，接近冷态加工(固态焊接)，并且非晶合金和焊接工件焊接后的焊接处具有熔合强度高、导电性好、电阻系数极低或近乎零的优点。 (4)本专利技术提供的，在焊接过程中，非晶合金和焊接工件均不熔融，且焊接后焊接处不脆弱。 (5)本专利技术提供的，具有焊接时间短的特点，且在焊接过程中，不需要任何助焊剂、气体和焊料。 (6)本专利技术提供的，由于焊接过程中无火花，因此具有环保安全的特点。 (7)本专利技术提供的，能够用于焊接多种厚度的非晶合金和焊接工件，非晶合金和焊接工件的厚度为0.lmnT5mm ;该焊接方法也能够用于焊接不同材质的非晶合金和焊接工件，焊接母材非晶合金和焊接工件既可以是同种金属，也可以是异种金属。 (8)本专利技术提供的，该焊接方法所要焊接的非晶合金和焊接工件的材料形状具有多样化的特点，可以为薄片、板材、线材或者管材。 (9)本专利技术提供的，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。 (10)本专利技术提供的，具有方法简单，能够适用于大规模生产的特点。 【附图说明】 图1是本专利技术的在焊接前的结构示意图。 图2是本专利技术的在焊接过程中的结构示意图。 图3是本专利技术的在焊接后的结构示意图。 图4是本专利技术的的TTT图。 在图1至图4中包括有:1-非晶合金、2—焊接工件、3——定位槽、4-夹紧部件、5——超声波工具、6——晶化区域、7——非晶化区域、Tg——玻璃化转变温度、T1 溶融温度、Tx 结晶温度O 【具体实施方式】 为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术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专利技术，并不用于限定本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非晶合金的超声波焊接方法，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利用超声波进行焊接，它包括以下步骤：步骤一，将所述非晶合金和所述焊接工件均放入定位槽中，所述非晶合金和所述焊接工件相互触接；所述定位槽的底部设置有用于固定所述非晶合金或者所述焊接工件的夹紧部件；步骤二，超声波工具下降并施加压力于所述非晶合金或者所述焊接工件，所述超声波工具施加的压力为200MPa~500MPa；步骤三，所述超声波工具产生左右振动，并带动所述非晶合金或者所述焊接工件左右振动，所述超声波工具的振动频率为21KHz~150KHz；步骤四，所述非晶合金或者所述焊接工件在步骤二的压力和步骤三的振动下，所述非晶合金和所述焊接工件的触接面相互摩擦，以使所述非晶合金和所述焊接工件的触接面的油脂和氧化物分散并去除；步骤五，所述非晶合金和所述焊接工件的触接面的油脂和氧化物分散并去除后，所述非晶合金和所述焊接工件的触接面因相互摩擦进行冶金结合，从而完成了超声波焊接；所述超声波焊接过程以TTT图为基准，使所述非晶合金和所述焊接工件在不发生晶化反应的状况下完成焊接。

【技术特征摘要】
1.一种非晶合金的超声波焊接方法，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利用超声波进行焊接，它包括以下步骤: 步骤一，将所述非晶合金和所述焊接工件均放入定位槽中，所述非晶合金和所述焊接工件相互触接；所述定位槽的底部设置有用于固定所述非晶合金或者所述焊接工件的夹紧部件； 步骤二，超声波工具下降并施加压力于所述非晶合金或者所述焊接工件，所述超声波工具施加的压力为200MPa?500MPa ； 步骤三，所述超声波工具产生左右振动，并带动所述非晶合金或者所述焊接工件左右振动，所述超声波工具的振动频率为21ΚΗζ?150ΚΗζ ； 步骤四，所述非晶合金或者所述焊接工件在步骤二的压力和步骤三的振动下，所述非晶合金和所述焊接工件的触接面相互摩擦，以使所述非晶合金和所述焊接工件的触接面的油脂和氧化物分散并去除； 步骤五，所述非晶合金和所述焊接工件的触接面的油脂和氧化物分散并去除后，所述非晶合金和所述焊接工件的触接面因相互摩擦进行冶金结合，从而完成了超声波焊接； 所述超声波焊接过程以TTT图为基准，使所述非晶合金和所述焊接工件在不发生晶化反应的状况下完成焊接。2.根据权利要求1所述的一种非晶合金的超声波焊接方法，其特征在于:所述焊接工件也为所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李奉珪，
申请(专利权)人：东莞台一盈拓科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44