[发明专利]一种非晶合金与螺母的焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及非晶合金技术领域，特别是涉及一种非晶合金与螺母的焊接方法。

背景技术

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。

在实际应用中，非晶合金与结晶金属之间的连接主要采用黏合剂连接。但是，有些产品需要较强的连接强度，采用粘合剂连接就不能满足这些产品的连接强度。另外，由于非晶合金材料上很难实现攻牙工艺，使得非晶合金产品上难以实现螺栓、螺母的构造，而且，如果采用粘合剂将螺栓、螺母粘合连接于非晶合金产品上，其连接强度并不能满足生产的需要。因此，亟需解决非晶合金产品难以实现攻牙的问题，以大幅扩大非晶合金的应用范围。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的不足之处而提供一种非晶合金与螺母的焊接方法。

为达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现。

提供一种非晶合金与螺母的焊接方法，包括非晶合金基材与螺母，采用旋转装置以一定的旋转速度和进给速率带动所述螺母旋转和压向所述非晶合金基材，并使所述螺母与所述非晶合金基材摩擦生热，以使所述非晶合金基材达到Tg温度以上且Tx温度以下的过冷液相区或达到Tm温度以上，所述非晶合金基材进入粘滞或熔融状态，然后在惰性气氛保护下，所述非晶合金基材与所述螺母接合；

所述非晶合金基材设置有用于与所述螺母焊接的凹槽；

所述旋转装置设置有保护气体喷嘴，所述惰性气氛以一定的吹气压力从所述保护气体喷嘴吹向所述非晶合金基材。

所述非晶合金基材开设有两个所述凹槽，两个所述凹槽的槽口宽度值均与所述螺母的外径和内径之间的差值相等；在焊接的过程中，两个所述凹槽的槽口均分别正对所述螺母的外径和内径之间的部位进行接合。

优选的，两个所述凹槽均设置为“V”型。

优选的，两个所述凹槽均设置为等腰梯形，所述等腰梯形的上底长度大于下底长度。

所述非晶合金基材设置有至少两个具有拔模角的结构，所述凹槽为两个所述具有拔模角的结构之间形成的凹槽；所述螺母的外径大于所述凹槽的槽底宽度，并且小于所述凹槽的槽口宽度。

所述旋转速度为1700rpm~2500rpm，所述进给速率为15mm/min~25mm/min。

所述吹气压力为0.1MPa~1MPa。

所述旋转装置还设置有旋转驱动机构，以及与所述旋转驱动机构驱动连接的旋转轴；所述保护气体喷嘴套设于所述旋转轴的上端部。

所述螺母套设于所述旋转轴的下端部。

所述惰性气氛为惰性气体或氮气。

本发明的有益效果：

（1）本发明提供的一种非晶合金与螺母的焊接方法，实现了非晶合金与螺母的接合，解决了非晶合金难以攻牙的问题，从而大幅扩大了非晶合金的应用范围。

（2）本发明提供的一种非晶合金与螺母的焊接方法，非晶合金与螺母之间的接合力高，非晶合金与螺母之间的焊接处的抗拉强度达到180MPa以上，说明了非晶合金与螺母之间的焊接处具有很好的抗拉强度，而且，焊接后的非晶合金依然保持非晶结构，即焊接过程中非晶合金没有发生晶化反应。

（3）本发明提供的一种非晶合金与螺母的焊接方法，由于在焊接的过程中，采用惰性气氛进行保护非晶合金，避免非晶合金因摩擦生热而使温度过高而容易氧化（非晶合金一般在400℃以上容易氧化），而且，该惰性气氛能够使得焊接区域表面的质量高。

（4）本发明提供的一种非晶合金与螺母的焊接方法，具有广泛的焊接参数（焊接参数包括旋转速度、进给速率、保护气体的种类与吹气压力）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，只要加热和冷却过程不碰触到晶化区，即非晶合金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好的接合力和焊接质量。

（5）本发明提供的一种非晶合金与螺母的焊接方法，由于通过预先在非晶合金要焊接螺母的位置加工出凹槽，该凹槽能够使得非晶合金与螺母之间的接合力强度大。

（6）本发明提供的一种非晶合金与螺母的焊接方法，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是本发明的一种非晶合金与螺母的焊接方法的实施例1、2和3的非晶合金基材与螺母焊接的结构示意图。