[发明专利]一种航空用厚板的电磁脉冲焊接工艺及设备

说明书

本发明公开了一种航空用厚板的电磁脉冲焊接工艺包括：工件准备‑工装准备‑磨削加工‑二次磨削‑成型加工‑电磁脉冲焊接‑焊后处理；通过磨削、成型加工在工件边缘加工出凹边以及凸边，拼接后更容易进行焊接；一种航空用厚板的电磁脉冲焊接设备，包括：轨道、框梁，工件放置在加工台上，所述轨道与工件边缘平行，框梁安装在轨道上，框梁上还设置有磨削轮组、成型轮，磨削轮组对工件边缘加工出凹槽，而成型轮组对工件边缘形成的凸条适当弯曲，便于装配后形成接触角，磨削与成型同时进行，成型时能够充分利用磨削产生的热量，更加节能，而且不需要二次加工，框梁一次运动结束后，稍事调整工件位置就可以进行电磁脉冲焊接，提高了生产效率。

技术领域

本发明属于焊接技术领域，具体涉及一种航空用厚板的电磁脉冲焊接工艺及设备。

背景技术

焊接是指通过适当的物理化学过程使两个分离的固态物体产生原子或分子间结合力而连接成一体的连接方法，焊接种类繁多，根据焊接过程中焊接区域材料的状态，焊接被分为三类，固态焊、半固态焊、熔化焊，所述熔化焊是目前研究最完善、应用最为广泛的焊接方式，这种方式的基本方法是先局部加热熔化需要焊接的母材,然后冷却结晶形成焊缝，这种焊接方式最重要的特点是在相对较短的时间内完成复杂的相变过程,有较大的热影响区,焊接环境对焊缝的质量有较大的影响。半固态焊是利用某些熔点低于被连接构件的材料作为连接媒介物质,先加热媒介物质使其熔化而被连接件不熔化,熔化的材料在连接界面上流散浸润,然后冷却结晶形成结合面的方法，这种焊接方法必须包含加热过程,焊接中需要保护措施以使熔化的钎料不跟空气接触。固态焊接是利用摩擦、扩散和加压等物理作用克服两个连接表面的不平度,除去氧化膜及其他污染物,使两个连接表面上的原子相互接近到晶格距离,从而在固态条件下实现连接的方法固态焊接的种类繁多, 熔化焊接较难实现。同时,这类金属及其合金普遍都有氧化膜的存在,这也加大了焊接的难度。

为了解决这类问题,将待焊工件中的一种或两种瞬间提升到较高速度并使其发生高速碰撞,工件之间可以形成良好的焊接接头,这种焊接方式为高速碰撞焊。现有高速碰撞焊主要包括爆炸焊、电磁脉冲焊和激光冲击焊等。其中电磁脉冲焊是目前使用较广的一种，相比于熔化焊，不需要加热，焊接速度快，电容器组充电只需十几秒，生产效率高，而且焊接接头牢固，稳定且可靠。

但是现有的电磁脉冲焊多是用于加工薄板或是管件，由于可以实现对一种材料板材的焊接，因此在航空航天领域得到了广泛的使用，但是现有技术的电磁脉冲焊不能够对厚板进行加工，这是因为壁厚过大所需要的能量就更大，现有技术往往达不到这样的要求，因此，对于厚板的加工还是采用的传统的熔化焊。

发明内容

本发明的目的是提出一种航空用厚板的电磁脉冲焊接工艺及设备，能够对航空用厚板进行电磁脉冲焊接，通过工艺的调整，利用现有的电磁脉冲焊接设备就能够对厚板进行加工，提高了厚板焊接接头的性能，也拓宽了电磁脉冲焊的使用范围。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种航空用厚板的电磁脉冲焊接工艺，包括：工件准备-工装准备-电磁脉冲焊接-焊后处理，其特征在于：还包括：在工装准备后、电磁脉冲焊接前还需要进行预处理，所述预处理包括：磨削加工-二次磨削-成型加工，所述磨削加工是在待焊接的边上加工出多条平行的凹槽；

所述二次磨削是相同的磨削操作，对已开出的凹槽进行拓宽，使凹槽达到预定的宽度；

所述成型加工是通过有一定弧度的成型轮对已开出的凹槽进行挤压，使工件凹边最外侧的一条凸条向外弯曲，从而形成接触角

经过预处理后，两工件相互连接的边上加工带有凹槽的平面相互拼接，再通过电磁脉冲焊接进行焊接。

2、一种航空用厚板的电磁脉冲焊接设备，包括：轨道、框梁，所述轨道与工件边缘平行，所述框梁的顶面垂直设置有连接杆，连接杆的底部固定在框梁上，顶部固定在拱架上，所述拱架是半椭圆形的拱形梁，拱架的脚部与轨道连接，拱架中部的下侧与连接杆的顶部连接；