本发明专利技术公开了一种异频多触点超声波辅助钎焊方法，该方法通过将钎料合金片预制于两个待焊平板母材之间，得待焊接头，采用外加热源对待焊接头进行加热使钎料完全熔化，将振动频率各异的两个或两个以上超声波焊杆对称均匀分布在接头的母材表面，并施加焊接压力；然后打开超声振动装置对待焊接头施加一定时间和功率的超声振动，振动结束后停止加热完成钎焊过程。本发明专利技术采用振动频率各异的多个超声波焊杆，通过在母材表面不同部位施加超声振动，充分利用超声波的空化效应来促进液相钎料在母材表面的润湿和均匀分布，实现在无钎剂和有氧环境下的大熔合面钎焊过程，涉及的焊接工艺简单、焊合率高，属于一种绿色、高效的焊接工艺。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于焊接领域，具体涉及。
技术介绍
钎焊技术在制造行业有着广泛的应用。相比其他的材料连接方法，钎焊工艺具有适用性广、在线生产能力强、可靠性高等众多优点。钎焊时通常需要使用助焊剂以去除待焊母材表面的氧化物或低侵润性介质，促进熔融钎料合金在母材表面的润湿铺展。然而，使用助焊剂时容易形成反应气孔，在钎焊大熔合面平板母材时，这些反应气孔很难从钎缝中溢出，使得接头具有较低的焊合率。中国专利(专利号:200910071301.2)专利技术了一种Al合金的超声波辅助无钎剂钎焊工艺。在该钎焊工艺中，钎料合金被预制在接头的入口处，钎料熔化后通过毛细作用来填充钎缝，受液相钎料填充深度的影响，该工艺难以实现大熔合面钎焊接头的制备。中国专利(专利号:201310071404.5)通过将钎料合金预制在两待焊平板母材之间，采用单点超声振动实现了高焊合率钎焊接头的制备。但是受超声振动功率以及超声振动在固相介质表面传播距离的限制，这种单点超声振动辅助钎焊工艺难以制备超大熔合面平板钎焊接头。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种异频多触点超声波辅助平板母材的钎焊方法，该方法可实现大熔合面平板钎焊接头的制备，且工艺简单、焊合率高，适合推广应用。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为:，包括以下步骤:I)将钎料置于两块平板母材之间得待焊接头，将待焊接头放置于加热装置上，开启加热装置使钎料完全熔化；2)将两个以上频率不同的超声波焊杆设置在待焊接头上端的母材表面，并施加焊接压力；3)设置超声波焊杆的功率、频率和振动时间，通过超声波焊杆对平板母材进行超声振动；4)超声振动结束后停止加热，待接头钎缝层完全凝固时取出钎焊接头，完成钎焊过程。根据上述方案，所述超声波焊杆之间的频率差异为0.1?20kHz。根据上述方案，所述超声波焊杆的振动频率为20?60kHz，振动功率为50?2000W，超声振动时间为I?200s。根据上述方案，所述焊接压力为0.5?5MPa。根据上述方案，所述超声波焊杆以母材的形心为中心进行对称分布。优选的，所述超声波焊杆以母材的形心为中心进行对称均匀分布。根据上述方案，所述母材的形状为完整的圆形、矩形或其他多边形，或为中间带有通孔的圆形、矩形或其他多边形。根据上述方案，所述超声波焊杆的振动方向为垂直于母材表面或平行于母材表面。根据上述方案，所述两块母材为同种材料或不同种材料。根据上述方案，所述母材为金属、陶瓷、金属基复合材料或碳-碳复合材料。根据上述方案，所述母材可采用Al合金、Fe合金、Cu合金、Ti合金等金属材料；也可采用氧化铝、氧化锆、碳化硅等陶瓷材料。根据上述方案，所述加热装置的加热方式为电阻加热、感应加热、火焰加热或炉中加热。优选的，所述待焊接头中母材厚度较小或导热性较好的一面置于加热装置上。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为:I)本专利技术方法采用振动频率各异的多点超声波焊杆，通过在母材表面不同部位同时实施频率各异的超声振动进行辅助钎焊，充分利用超声波在液相钎料中形成的物理、化学效应来促进液相钎料在母材表面的润湿和均匀分布，实现超大熔合面钎焊接头的制备；采用多个频率各异的超声振动可避免不同超声波焊杆发出的超声波之间发生相互抵消或削弱的现象，进一步保证超声波的辅助作用。2)所述超声波焊杆以母材的形心为中心进行对称均匀分布，促进超声波和液相钎料在母材表面的均匀分布，避免局部受热不均的现象，提高焊接质量。3)本专利技术无需使用任何助焊剂，避免了反应气孔的形成，此外，在液相钎料中传播的超声波还具有除气效应，能实现尚焊合率纤焊接头的制备。4)超声波在液相钎料中传播时能在液相钎料中形成空化效应并产生复杂的物理、化学效应，由此可以改善接头钎缝层的显微结构，并提高接头的性能。5)本专利技术涉及的焊接时间短，生产效益高，可实现自动化焊接。【附图说明】下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中:图1为本专利技术实施例1所述的圆形平板母材的钎焊示意图。图2为本专利技术实施例1所述的圆形平板母材的钎焊俯视图。图3为本专利技术实施例2所述的方形平板母材的钎焊示意图。图4为本专利技术实施例2所述的方形平板母材的钎焊俯视图。图5为本专利技术实施例3所述的三角形平板母材的钎焊示意图。图6为本专利技术实施例3所述的三角形平板母材的钎焊俯视图。图中，I为母材，2为母材，3为钎料，4为加热装置，5为超声波焊杆，6为超声波焊杆，7为超声波焊。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1，采用1060纯铝板和T2纯铜板为母材，纯锡钎料为钎料，具体钎焊方法包括以下步骤:如图1、图2所示，取母材1(1060纯铝板)和母材2(T2纯铜板)各一片，它们的尺寸均为?100mmX3mm，取钎料3(纯锡钎料片，熔点为231°C ) 一张，其尺寸为Φ 10mmX0.4mm ;将钎料3预制于母材I和母材2之间，再将组装好的待焊接头的母材2 —面放置在加热装置4 (平板电阻加热器)上；随后开启加热装置4，待钎料3完全当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种异频多触点超声波辅助钎焊方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将钎料置于两块母材之间得待焊接头，将待焊接头置于加热装置上，开启加热装置使钎料完全熔化；2)将两个以上频率不同的超声波焊杆设置在待焊接头上端的母材表面，并施加焊接压力；3)设置超声波焊杆的功率、频率和振动时间，通过超声波焊杆对平板母材进行超声振动；4)超声振动结束后停止加热，待接头钎缝层完全凝固时取出钎焊接头，完成钎焊过程。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：肖勇，张元其，杜学铭，黄尚宇，李爱农，邹方利，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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