一種非晶合金的電阻焊接方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及非晶合金的焊接【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種非晶合金的電阻焊接方法，其包括焊接母材非晶合金和焊接工件，將非晶合金和焊接工件觸接，并且非晶合金和焊接工件分別與電極連接后，電極施加壓力并利用電流產(chǎn)生的電阻熱將非晶合金和焊接工件分別加熱到各自的熔點以上或達到各自的過冷液相區(qū)，并以TTT圖為基準(zhǔn)，使焊接工件和非晶合金在不發(fā)生晶化反應(yīng)的狀況下完成焊接；焊接工件含有非晶合金所含元素中的一種元素或兩種以上元素。該焊接方法解決了非晶合金難以攻牙的問題，很好地實現(xiàn)了非晶合金與焊接工件的接合，并使得非晶合金與焊接工件的焊接處的強度非常高，而且焊接后非晶合金依然保持非晶結(jié)構(gòu)。
【專利說明】一種非晶合金的電阻焊接方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及非晶合金的焊接【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種非晶合金的電阻焊接方法。

【背景技術(shù)】
[0002]非晶合金因具有強度、硬度、韌性、耐磨性、耐腐蝕性、軟磁性和超導(dǎo)性等方面的優(yōu)良特性，其在電子、機械、化工等領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用。但是，雖然非晶合金具有上述所述的優(yōu)良特性，但存在難加工、難焊接的缺點，從而大大限制了其應(yīng)用范圍。因此，非晶合金的焊接成為非晶合金應(yīng)用拓展的一個技術(shù)難點。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)在焊接非晶合金時，由于焊接方法不合理，常出現(xiàn)非晶合金結(jié)晶化的情況，導(dǎo)致非晶合金難以深度推廣應(yīng)用。
[0004]由于非晶合金材料上很難實現(xiàn)攻牙工藝，使得非晶合金產(chǎn)品上難以實現(xiàn)螺栓、螺母的構(gòu)造，而且，如果采用粘合劑將螺栓、螺母粘合連接于非晶產(chǎn)品上，其連接強度并不能滿足生產(chǎn)的需要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種非晶合金的電阻焊接方法，該電阻焊接方法能夠使非晶合金在焊接后仍然保持非晶結(jié)構(gòu)，且焊接強度好。
[0006]為達到上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)。
[0007]提供一種非晶合金的電阻焊接方法，包括焊接母材非晶合金和焊接工件，將所述非晶合金和所述焊接工件觸接，并且所述非晶合金和所述焊接工件分別與電極連接后，所述電極施加壓力并利用電流產(chǎn)生的電阻熱將所述非晶合金和所述焊接工件分別加熱到各自的熔點以上或達到各自的過冷液相區(qū)，并以TTT圖為基準(zhǔn)，使所述焊接工件和所述非晶合金在不發(fā)生晶化反應(yīng)的狀況下完成焊接；
所述焊接工件含有所述非晶合金所含元素中的一種元素或兩種以上元素。
[0008]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的，所述非晶合金和所述焊接工件的觸接方式為，所述非晶合金設(shè)置有第一平面，所述焊接工件設(shè)置有第二平面，所述非晶合金的第一平面和所述焊接工件的第二平面觸接。
[0009]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的，所述非晶合金和所述焊接工件的觸接方式為，所述非晶合金設(shè)置有第一圓弧面，所述焊接工件設(shè)置有第二圓弧面，所述非晶合金的第一圓弧面和所述焊接工件的第二圓弧面觸接。
[0010]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的，所述非晶合金和所述焊接工件的觸接方式為，所述非晶合金設(shè)置有圓弧面，所述焊接工件設(shè)置有平面，所述非晶合金的圓弧面和所述焊接工件的平面觸接。
[0011]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的，所述非晶合金和所述焊接工件的觸接方式為，所述非晶合金設(shè)置有平面，所述焊接工件設(shè)置有圓弧面，所述非晶合金的平面和所述焊接工件的圓弧面觸接。
[0012]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的，所述非晶合金和所述焊接工件的觸接方式為，所述非晶合金設(shè)置有凸面，所述焊接工件設(shè)置有平面，所述非晶合金的凸面和所述焊接工件的平面觸接。
[0013]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的，所述非晶合金和所述焊接工件的觸接方式為，所述非晶合金設(shè)置有平面，所述焊接工件設(shè)置有凸面，所述非晶合金的平面和所述焊接工件的凸面觸接。
[0014]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的，所述非晶合金和所述焊接工件的觸接方式為，所述非晶合金設(shè)置有第一凸面，所述焊接工件設(shè)置有第二凸面，所述非晶合金的第一凸面和所述焊接工件的第二凸面觸接。
[0015]上述技術(shù)方案中，所述電極施加的壓力為0.1MPa^lOMPa0
[0016]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的，所述電極施加的壓力為5MPa。
[0017]其中，本發(fā)明所述的TTT圖是指溫度時間轉(zhuǎn)變圖，本發(fā)明所述的TTT圖如附圖8所示。當(dāng)加熱曲線達到Tm (熔點)以上后進行冷卻，并且加熱曲線和冷卻曲線均不可碰觸到晶化區(qū)域。其中，在焊接過程中，只要不碰觸到晶化區(qū)域，即非晶合金與焊接工件在不發(fā)生晶化反應(yīng)的狀況下完成焊接，即在非晶化區(qū)域中選擇焊接參數(shù)均可，多種焊接參數(shù)均能達到最佳的焊接強度。
[0018]本發(fā)明的有益效果:
(I)本發(fā)明提供的一種非晶合金的電阻焊接方法，解決了非晶合金難以攻牙的問題，很好地實現(xiàn)了非晶合金與焊接工件的接合。
[0019](2)本發(fā)明提供的一種非晶合金的電阻焊接方法，由于具有加熱時間短和熱量十分集中的優(yōu)點，因此，使得非晶合金和焊接工件的熱變形小，熱影響區(qū)域小，并且能夠很好地防止非晶合金發(fā)生晶化反應(yīng)。
[0020](3)本發(fā)明提供的一種非晶合金的電阻焊接方法，由于在焊接過程中不需要利用焊條、焊絲等填充物，從而使得該非晶合金的電阻焊接方法的焊接成本低。
[0021](4)本發(fā)明提供的一種非晶合金的電阻焊接方法，易于實現(xiàn)機械化和自動化，從而極大地提高生產(chǎn)效率。
[0022](5)本發(fā)明提供的一種非晶合金的電阻焊接方法，不但焊接處的接合力高，而且焊接后非晶合金依然保持非晶結(jié)構(gòu)。
[0023](6)本發(fā)明提供的一種非晶合金的電阻焊接方法，具有廣泛的焊接參數(shù)選擇范圍，對焊接條件的參數(shù)選擇范圍比較大，即焊接條件所受的限制比較小，在焊接過程中，以TTT圖為基準(zhǔn)，只要不碰觸到晶化區(qū)，即非晶合金與焊接工件在不發(fā)生晶化反應(yīng)的狀況下完成焊接，多種焊接參數(shù)均能達到較佳的焊接強度。
[0024](7)本發(fā)明提供的一種非晶合金的電阻焊接方法，具有方法簡單，能夠適用于大規(guī)模生產(chǎn)的特點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明的一種非晶合金的電阻焊接方法的實施例1的觸接方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖2是本發(fā)明的一種非晶合金的電阻焊接方法的實施例2的觸接方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖3是本發(fā)明的一種非晶合金的電阻焊接方法的實施例3的觸接方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖4是本發(fā)明的一種非晶合金的電阻焊接方法的實施例4的觸接方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖5是本發(fā)明的一種非晶合金的電阻焊接方法的實施例5的觸接方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖6是本發(fā)明的一種非晶合金的電阻焊接方法的實施例6的觸接方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖7是本發(fā)明的一種非晶合金的電阻焊接方法的實施例7至實施例10的觸接方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖8是本發(fā)明的一種非晶合金的電阻焊接方法的TTT圖。
[0033]在圖1至圖8中包括有:
1-非晶合金、
2—焊接工件、
3——電極、
4——晶化區(qū)域、
5——非晶化區(qū)域。

【具體實施方式】
[0034]本發(fā)明提供的一種非晶合金的電阻焊接方法，包括焊接母材非晶合金和焊接工件，將非晶合金和焊接工件觸接，并且非晶合金和焊接工件分別與電極連接后，電極施加壓力并利用電流產(chǎn)生的電阻熱將非晶合金和焊接工件分別加熱到各自的熔點以上或達到各自的過冷液相區(qū)，并以TTT圖為基準(zhǔn)，使焊接工件和非晶合金在不發(fā)生晶化反應(yīng)的狀況下完成焊接；焊接工件含有非晶合金所含元素中的一種元素或兩種以上元素。
[0035]為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0036]特別說明，本發(fā)明中非晶合金和焊接工件的觸接方式并不局限于本發(fā)明實施例的觸接方式，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明思路，也包括其它觸接方式。另外，本發(fā)明所使用的“第一和第二”是為了更好地列舉實施例而作為標(biāo)記所用，并不能使本發(fā)明為此而受到局限。
[0037]實施例1。
[0038]本實施例中，焊接母材為鋯基非晶合金Zr-Cu-N1-Al-Nb，焊接工件I為鋯工件。
[0039]見圖1。本實施例的一種非晶合金的電阻焊接方法，非晶合金和焊接工件的觸接方式為，非晶合金I設(shè)置有第一平面，焊接工件2設(shè)置有第二平面，非晶合金I的第一平面和焊接工件2的第二平面觸接。焊接前，非晶合金I和焊接工件2分別與電極3連接后，電極3施加5MPa的壓力并利用電流產(chǎn)生的電阻熱將非晶合金I和焊接工件2分別加熱到各自的熔點以上，并以TTT圖為基準(zhǔn)，使焊接工2和非晶合金I在不發(fā)生晶化反應(yīng)的狀況下完成焊接。
[0040]實施例2。
[0041]本實施例中，焊接母材為鋯基非晶合金Zr-Cu-N1-Al-Nb，焊接工件I為銅工件。
[0042]見圖2。本實施例的一種非晶合金的電阻焊接方法，非晶合金和焊接工件的觸接方式為，非晶合金I設(shè)置有第一圓弧面，焊接工件2設(shè)置有第二圓弧面，非晶合金I的第一圓弧面和焊接工件2的第二圓弧面觸接。焊接前，非晶合金I和焊接工件2分別與電極3連接后，電極3施加1MPa的壓力并利用電流產(chǎn)生的電阻熱將非晶合金I和焊接工件2分別加熱達到各自的過冷液相區(qū)，并以TTT圖為基準(zhǔn)，使焊接工2和非晶合金I在不發(fā)生晶化反應(yīng)的狀況下完成焊接。
[0043]實施例3。
[0044]本實施例中，焊接母材為鋯基非晶合金Zr-Cu-N1-Al-Nb，焊接工件I為鎳工件。
[0045]見圖3。本實施例的一種非晶合金的電阻焊接方法，非晶合金和焊接工件的觸接方式為，非晶合金I設(shè)置有圓弧面，焊接工件2設(shè)置有平面，非晶合金I的圓弧面和焊接工件2的平面觸接。焊接前，非晶合金I和焊接工件2分別與電極3連接后，電極3施加0.1MPa的壓力并利用電流產(chǎn)生的電阻熱將非晶合金I和焊接工件2分別加熱到各自的熔點以上，并以TTT圖為基準(zhǔn)，使焊接工2和非晶合金I在不發(fā)生晶化反應(yīng)的狀況下完成焊接。
[0046]實施例4。
[0047]本實施例中，焊接母材為鋯基非晶合金Zr-Cu-N1-Al-Nb，焊接工件I為鋁工件。
[0048]見圖4。本實施例的一種非晶合金的電阻焊接方法，非晶合金和焊接工件的觸接方式為，非晶合金I設(shè)置有平面，焊接工件2設(shè)置有圓弧面，非晶合金I的平面和焊接工件2的圓弧面觸接。焊接前，非晶合金I和焊接工件2分別與電極3連接后，電極3施加IMPa的壓力并利用電流產(chǎn)生的電阻熱將非晶合金I和焊接工件2分別加熱達到各自的過冷液相區(qū)，并以TTT圖為基準(zhǔn)，使焊接工2和非晶合金I在不發(fā)生晶化反應(yīng)的狀況下完成焊接。
[0049]實施例5。
[0050]本實施例中，焊接母材為鋯基非晶合金Zr-Cu-N1-Al-Nb，焊接工件I為鈮工件。
[0051]見圖5。本實施例的一種非晶合金的電阻焊接方法，非晶合金和焊接工件的觸接方式為，非晶合金I設(shè)置有凸面，焊接工件2設(shè)置有平面，非晶合金I的凸面和焊接工件2的平面觸接。焊接前，非晶合金I和焊接工件2分別與電極3連接后，電極3施加8MPa的壓力并利用電流產(chǎn)生的電阻熱將非晶合金I和焊接工件2分別加熱到各自的熔點以上，并以TTT圖為基準(zhǔn)，使焊接工2和非晶合金I在不發(fā)生晶化反應(yīng)的狀況下完成焊接。
[0052]實施例6。
[0053]本實施例中，焊接母材為鋯基非晶合金Zr-Cu-N1-Al-Nb，焊接工件I為鎳鋁合金工件。
[0054]見圖6。本實施例的一種非晶合金的電阻焊接方法，非晶合金和焊接工件的觸接方式為，非晶合金I設(shè)置有平面，焊接工件2設(shè)置有凸面，非晶合金I的平面和焊接工件2的凸面觸接。焊接前，非晶合金I和焊接工件2分別與電極3連接后，電極3施加3MPa的壓力并利用電流產(chǎn)生的電阻熱將非晶合金I和焊接工件2分別加熱達到各自的過冷液相區(qū)，并以TTT圖為基準(zhǔn)，使焊接工2和非晶合金I在不發(fā)生晶化反應(yīng)的狀況下完成焊接。
[0055]實施例7。
[0056]本實施例中，焊接母材為銅基非晶合金Cu-T1-Zr-Ni，焊接工件I為銅鎳合金工件。
[0057]見圖7。本實施例的一種非晶合金的電阻焊接方法，非晶合金和焊接工件的觸接方式為，非晶合金I設(shè)置有第一凸面，焊接工件2設(shè)置有第二凸面，非晶合金I的第一凸面和焊接工件2的第二凸面觸接。焊接前，非晶合金I和焊接工件2分別與電極3連接后，電極3施加2MPa的壓力并利用電流產(chǎn)生的電阻熱將非晶合金I和焊接工件2分別加熱到各自的熔點以上，并以TTT圖為基準(zhǔn)，使焊接工2和非晶合金I在不發(fā)生晶化反應(yīng)的狀況下完成焊接。
[0058]實施例8。
[0059]本實施例中，焊接母材為鋯基非晶合金Zr-Cu-N1-Al-Nb，焊接工件I為鋯銅合金工件。
[0060]見圖7。本實施例的一種非晶合金的電阻焊接方法，非晶合金和焊接工件的觸接方式為，非晶合金I設(shè)置有第一凸面，焊接工件2設(shè)置有第二凸面，非晶合金I的第一凸面和焊接工件2的第二凸面觸接。焊接前，非晶合金I和焊接工件2分別與電極3連接后，電極3施加0.5MPa的壓力并利用電流產(chǎn)生的電阻熱將非晶合金I和焊接工件2分別加熱到各自的熔點以上，并以TTT圖為基準(zhǔn)，使焊接工2和非晶合金I在不發(fā)生晶化反應(yīng)的狀況下完成焊接。
[0061]實施例9。
[0062]本實施例中，焊接母材為鋯基非晶合金Zr-T1-Cu-N1-Be，焊接工件I為鈹工件。
[0063]見圖7。本實施例的一種非晶合金的電阻焊接方法，非晶合金和焊接工件的觸接方式為，非晶合金I設(shè)置有第一凸面，焊接工件2設(shè)置有第二凸面，非晶合金I的第一凸面和焊接工件2的第二凸面觸接。焊接前，非晶合金I和焊接工件2分別與電極3連接后，電極3施加6MPa的壓力并利用電流產(chǎn)生的電阻熱將非晶合金I和焊接工件2分別加熱到各自的熔點以上，并以TTT圖為基準(zhǔn)，使焊接工2和非晶合金I在不發(fā)生晶化反應(yīng)的狀況下完成焊接。
[0064]實施例10。
[0065]本實施例中，焊接母材為鋯基非晶合金Zr-T1-Cu-N1-Be，焊接工件I為鈦工件。
[0066]見圖7。本實施例的一種非晶合金的電阻焊接方法，非晶合金和焊接工件的觸接方式為，非晶合金I設(shè)置有第一凸面，焊接工件2設(shè)置有第二凸面，非晶合金I的第一凸面和焊接工件2的第二凸面觸接。焊接前，非晶合金I和焊接工件2分別與電極3連接后，電極3施加9MPa的壓力并利用電流產(chǎn)生的電阻熱將非晶合金I和焊接工件2分別加熱到各自的熔點以上，并以TTT圖為基準(zhǔn)，使焊接工2和非晶合金I在不發(fā)生晶化反應(yīng)的狀況下完成焊接。
[0067]焊接強度測試
通過測試焊接處的拉拔力強度值，從而判斷焊接強度性能的好壞。
[0068]對上述實施例1至10中已焊接好的結(jié)構(gòu)件進行拉拔力強度測試，記錄最大拉斷力時的拉拔力強度。結(jié)果如表I所示。
[0069]將上述實施例1至10中已焊接好的結(jié)構(gòu)件分別標(biāo)記為樣品1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、8#、9# 和 1fl0
[0070]表I實施例1至實施例10中已焊接好的結(jié)構(gòu)件的強度測試
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由表I可知，采用本發(fā)明提供的一種非晶合金的電阻焊接方法，能夠使得非晶合金與焊接工件焊接后的結(jié)構(gòu)件具有很高的拉拔力強度，其最大拉拔力強度達到1.6GPa。從而說明了，非晶合金與焊接工件的焊接處的強度非常高。
[0071]最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對本發(fā)明保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明作了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實質(zhì)和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種非晶合金的電阻焊接方法，其特征在于:包括焊接母材非晶合金和焊接工件，將所述非晶合金和所述焊接工件觸接，并且所述非晶合金和所述焊接工件分別與電極連接后，所述電極施加壓力并利用電流產(chǎn)生的電阻熱將所述非晶合金和所述焊接工件分別加熱到各自的熔點以上或達到各自的過冷液相區(qū)，并以TTT圖為基準(zhǔn)，使所述焊接工件和所述非晶合金在不發(fā)生晶化反應(yīng)的狀況下完成焊接； 所述焊接工件含有所述非晶合金所含元素中的一種元素或兩種以上元素。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非晶合金的電阻焊接方法，其特征在于:所述非晶合金和所述焊接工件的觸接方式為，所述非晶合金設(shè)置有第一平面，所述焊接工件設(shè)置有第二平面，所述非晶合金的第一平面和所述焊接工件的第二平面觸接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非晶合金的電阻焊接方法，其特征在于:所述非晶合金和所述焊接工件的觸接方式為，所述非晶合金設(shè)置有第一圓弧面，所述焊接工件設(shè)置有第二圓弧面，所述非晶合金的第一圓弧面和所述焊接工件的第二圓弧面觸接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非晶合金的電阻焊接方法，其特征在于:所述非晶合金和所述焊接工件的觸接方式為，所述非晶合金設(shè)置有圓弧面，所述焊接工件設(shè)置有平面，所述非晶合金的圓弧面和所述焊接工件的平面觸接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非晶合金的電阻焊接方法，其特征在于:所述非晶合金和所述焊接工件的觸接方式為，所述非晶合金設(shè)置有平面，所述焊接工件設(shè)置有圓弧面，所述非晶合金的平面和所述焊接工件的圓弧面觸接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非晶合金的電阻焊接方法，其特征在于:所述非晶合金和所述焊接工件的觸接方式為，所述非晶合金設(shè)置有凸面，所述焊接工件設(shè)置有平面，所述非晶合金的凸面和所述焊接工件的平面觸接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非晶合金的電阻焊接方法，其特征在于:所述非晶合金和所述焊接工件的觸接方式為，所述非晶合金設(shè)置有平面，所述焊接工件設(shè)置有凸面，所述非晶合金的平面和所述焊接工件的凸面觸接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非晶合金的電阻焊接方法，其特征在于:所述非晶合金和所述焊接工件的觸接方式為，所述非晶合金設(shè)置有第一凸面，所述焊接工件設(shè)置有第二凸面，所述非晶合金的第一凸面和所述焊接工件的第二凸面觸接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非晶合金的電阻焊接方法，其特征在于:所述電極施加的壓力為 0.1MPa^lOMPa0
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種非晶合金的電阻焊接方法，其特征在于:所述電極施加的壓力為5MPa。
【文檔編號】B23K11/16GK104139234SQ201410379335
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年8月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月4日
【發(fā)明者】李奉珪 申請人:東莞臺一盈拓科技股份有限公司