焊接夾具的製作方法
2023-09-24 11:41:15
專利名稱：焊接夾具的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種焊接夾具，具體地說，本發明涉及一種高頻釺焊金剛石磨盤的夾具。
背景技術：
金剛石磨盤已經廣泛用於磨削領域的各個方面。金剛石磨盤是磨削石材、硬質合金、玻璃、陶瓷等高脆材料的有效工具。金剛石磨盤由金剛石刀頭與基體組成，製作過程中將金剛石刀頭與基體分別製備，然後再採用焊接的工藝方法將金剛石刀頭固接在基體上。 在現有技術中，普遍採用的方法是金剛石刀頭在真空熱壓設備中燒結；刀頭與基體的聯結技術採用高頻感應釺焊。釺焊是現代焊接技術的三大主要組成部分之一。常規釺焊是採用比母體熔化溫度低的釺料，操作溫度採取低於母材固相線而高於釺料液相線的一種焊接技術。釺焊時釺料融化為液態而母材保持為固態，液態釺料在母材的間隙或表面上潤溼、毛細流動、填充、鋪展、與母材相互作用(溶解、擴散或產生金屬間化合物)、冷卻凝固形成牢固的接頭，從而將母材連接在一起。為了更加充分發揮金剛石工具的優勢，同時克服電鍍金剛石工具的把持力磨粒易脫落等缺陷，國外首先於上個世紀八十年代末開始將釺焊應用於金剛石工具的製造行業。高溫釺焊可以實現金剛石、釺焊合金材料和金屬基體界面上化學冶金結合，具有較高的結合強度，金剛石的有效利用率高，壽命長，同時牢固的化學冶金結合，使得釺焊金剛石工具可以在高速條件下穩定的工作。影響釺焊金剛石工具質量的因素主要有加熱方式、釺料和釺焊溫度。對於加熱方式目前應用的主要有鹽浴釺焊、雷射釺焊和高頻感應釺焊。高頻感應釺焊加熱溫度高，而且是非接觸式加熱，加熱效率高速度快，並且溫度容易控制；可以局部加熱，容易實現自動控制；作業環境好，幾乎無汙染。高頻感應加熱所需的時間介於雷射加熱和電阻加熱之間，一般在30秒作用，這個時間比較好地減少了金剛石的熱損傷程度，同時也為界面生成連續的過渡層提供了足夠的反應時間，釺焊效果較為理想。目前此種加熱方式應用最為普遍。為了提高生產效率，我們開發了整體焊接工藝，工作效率相對於傳統的釺焊工藝能夠提高工作效率50%-70%。但是採用整體釺焊工藝時，對釺焊夾具的要求較高。現有技術中的夾具採用手動固定、氣動固定和電磁吸盤固定方式。氣動固定方式雖然比手動固定方式有較大改進，但結構複雜，每個節塊的規定都需要一個專門的汽缸，每個節塊的夾緊力很難一致，裝卡效率仍然很低。電磁吸盤固定雖然克服了效率低的缺陷，但由於節塊是靠磁力吸附在磁碟的盤面上，約束力很小，隨著釺料的熔化，焊縫收縮，焊接後的節塊和基體之間會發生翹曲，產生變形，影響釺焊粘結強度。而採用傳統的手動焊接夾具，在整體釺焊過程中，由於受到高溫的影響，固定螺絲容易鬆脫；導致在整體焊接時，每個節塊的夾緊力很難保持一致，從而容易導致節塊(齒塊)不能緊貼而產生虛焊。
發明內容
為了解決採用整體釺焊焊接時，高溫下焊接夾具對齒塊固定不緊，夾緊力不一致的缺陷。本發明的發明人對現有技術中的焊接夾具進行了創造性的革新，提供一種結構簡單、方便節塊安裝並且能夠保證焊接質量穩定的金剛石磨盤的整體釺焊專用焊接夾具。為了解決上述技術問題，本發明採用了如下技術方案一種焊接夾具，包括上壓板和下壓板，上壓板和下壓板具有同軸設置的中心定位孔，下壓板設置有齒塊定位孔，下壓板的下表面設置有齒塊安裝槽，其特徵在於上壓板和下壓板之間安裝有齒塊定位螺杆和齒塊壓緊彈簧。優選地，所述下壓板還設置有輔助定位孔，所述的輔助定位孔沿著同心圓環均勻設置，優選地，所述的輔助定位孔的個數為3個。優選地，所述的上壓板和下壓板均為圓盤形。優選地，所述的齒塊安裝槽沿著同心圓環均勻設置。優選地，下壓板的下表面設置有兩排齒塊安裝槽。優選地，所述的定位螺杆的個數與金剛石磨盤的齒塊個數相等。優選地，所述的齒塊安裝槽的輪廓與齒塊的橫截面形狀相同。優選地，所述的壓緊彈簧由彈簧鋼製成，例如廣泛使用的60Si2MnA。另外，本發明還開發了一種特別適用於本發明焊接夾具的壓緊彈簧所用的彈簧鋼，用於解決壓緊彈簧在高溫熱循環下導致疲勞失效的技術問題，與60Si2MnA相比，用該彈簧鋼製造的壓緊彈簧壽命能提高一倍。所述的彈簧鋼的組成和含量為=C 0. 25-0. 32wt%, Si 1. 25-1. 50wt%, Mn :1. 0-1. 25wt %, Cr 1. 20-1. 80wt %, Ni 2. 20-4. 25wt %, Mo 0. 30-0. 50wt %, V :0. 015-0. 025wt %，Nb :0. 01-0. 02wt %，Cu :0. 25-0. 35wt %、Zn :0. 15-0. 25wt %、 P ^ 0. 0015wt%, S彡0. 0015wt%，餘量是Fe和不可避免的雜質。本發明的彈簧鋼可以通過現有技術的電弧冶煉、LF精煉、連鑄和連軋的工藝製備得到，由於屬於煉鋼領域的公知技術(例如如同中國專利申請200910263020. 7說明書中所公開的製備工藝)，在此不予累述。本發明的焊接夾具的工作原理如下本發明的焊接夾具主要由上壓板、下壓板、齒塊定位螺杆和齒塊壓緊彈簧等元件構成。焊接的時候，將工件(即金剛石圓盤基體)放置在旋轉的工作檯上，在工件待釺焊的基體表面上放置銀釺料和助焊劑，再在其上設置齒塊，然後將焊接夾具的下壓板放置在齒塊上，並使得齒塊與齒塊定位槽重合，上壓板與下壓板同軸的中心定位孔與金剛石圓盤基體的中心對齊，利用中心定位螺杆使得金剛石圓盤固定在旋轉的工作檯上；然後將夾具上的齒塊定位螺杆設置在各個齒塊上，並扭轉壓緊彈簧上的彈簧栓使得金剛石圓盤基體與齒塊緊固連接，然後放入帶有轉盤的高頻焊架上進行焊接。本發明的焊接夾具結構簡單、使用方便，在高溫焊接的時候，彈簧受熱膨脹，能夠使得齒塊與基體的焊接面之間始終保持緊固連接，不會產生鬆動、不會出現虛焊的現象。本實用新型的焊接夾具特別適用於整體釺焊工藝，在提高釺焊效率的同時，還能夠保證足夠的粘結強度。
圖1為本發明一個實施例的焊接夾具的部件示意圖。圖2為本發明一個實施例的焊接夾具的部件裝配示意圖。
具體實施例方式下面本發明將結合附圖和具體的實施例對本發明做進一步的解釋和說明。申請人在此需要申明的是，實施例和附圖僅是為了進一步說明本發明的技術方案，絕不能將其解釋為對發明保護範圍的限制。實施例1參見圖1-2為本發明一個實施例的焊接夾具的部件示意圖和部件裝配示意圖。由圖1-2可以看出，本實施例的焊接夾具，包括圓盤形上壓板(1)和圓盤形下壓板(2)，上壓板 (1)和下壓板(2)均具有同軸設置的中心定位孔(3)，下壓板(2)設置有齒塊定位孔(21)， 下壓板(2)的下表面設置齒塊安裝槽(22)，其特徵在於上壓板(1)和下壓板(2)之間安裝齒塊定位螺杆(5)和齒塊壓緊彈簧(6)；所述下壓板還沿著同心圓環均勻設置有3個輔助定位孔(4)；其中上壓板(1)和下壓板(2)的直徑相等；所述的齒塊安裝槽(22)沿著同心圓環均勻設置，下壓板(2)的下表面設置有兩排齒塊安裝槽(22)；所述的定位螺杆(5)的個數與金剛石磨盤的齒塊個數相等；並且所述的齒塊安裝槽(22)的輪廓與齒塊的橫截面形狀相同。實施例2焊接夾具的結構同實施例1 ；區別在於壓緊彈簧所用的彈簧鋼具有以下組成和含量所述的彈簧鋼的組成和含量為c:0. 25-0. 32wt %, Si :1.25-1.50wt%, Mn :1. 0-1. 25wt %, Cr 1. 20-1. 80wt %, Ni 2. 20-4. 25wt %，Mo 0. 30-0. 50wt %， V :0. 015-0. 025wt %，Nb 0. 01-0. 02wt %，Cu 0. 25-0. 35wt %、Zn 0. 15-0. 25wt %、 P彡0. 0015wt%, S彡0. 0015wt%，餘量是Fe和不可避免的雜質。以上所述，僅為本發明的優選的實施例，不能解釋為以此限定本發明的範圍，凡在本發明的權利要求書要求保護的範圍內所做出的等同的變形和改變的實施方式均在本發明要求保護的範圍內。
權利要求
1.一種焊接夾具，包括上壓板和下壓板，上壓板和下壓板具有同軸設置的中心定位孔， 下壓板設置有齒塊定位孔，下壓板的下表面設置有齒塊安裝槽，其特徵在於上壓板和下壓板之間安裝有齒塊定位螺杆和齒塊壓緊彈簧。
2.根據權利要求1所述的焊接夾具，其特徵在於所述圓盤形下壓板還設置有輔助定位孔，所述的輔助定位孔沿著同心圓環均勻設置。
3.根據權利要求2所述的焊接夾具，其特徵在於所述的輔助定位孔的個數為3個。
4.根據權利要求1所述的焊接夾具，其特徵在於所述的齒塊安裝槽沿同心圓均勻設置。
5.根據權利要求4所述的焊接夾具，其特徵在於所述的下壓板的下表面設置有兩排齒塊安裝槽。
6.根據權利要求1所述的焊接夾具，其特徵在於所述的定位螺杆的個數與金剛石磨盤的齒塊個數相等。
7.根據權利要求6所述的焊接夾具，其特徵在於所述的齒塊安裝槽的輪廓與齒塊的橫截面形狀相同。
8.根據權利要求6所述的焊接夾具，其特徵在於所述的上壓板和下壓板均為圓盤形。
9.根據權利要求1所述的焊接夾具，其特徵在於所述的齒塊壓緊彈簧的材質為彈簧鋼。
10.根據權利要求1所述的焊接夾具，其特徵在於所述的彈簧鋼的組成和含量為C 0. 25-0. 32wt %, Si 1. 25-1. 50wt %, Mn 1. 0-1. 25wt %, Cr 1. 20-1. 80wt %， Ni 2. 20-4. 25wt %, Mo 0. 30-0. 50wt %, V 0. 015-0. 025wt %, Nb 0. 01-0. 02wt %, Cu 0. 25-0. 35wt%, Zn 0. 15-0. 25wt%, P ^ 0. 0015wt%, S ^ 0. 0015wt%，餘量是 Fe 和不可避免的雜質。
全文摘要
本發明涉及一種焊接夾具，包括上壓板和下壓板，上壓板和下壓板具有同軸設置的中心定位孔，下壓板設置有齒塊定位孔，下壓板的下表面設置有齒塊安裝槽，其特徵在於上壓板和下壓板之間安裝有齒塊定位螺杆和齒塊壓緊彈簧。本發明的焊接夾具結構簡單、高溫焊接能夠使得齒塊與基體的焊接面之間始終保持緊固連接，不會產生鬆動、不會出現虛焊的現象。
文檔編號B23K3/08GK102284763SQ20111023077
公開日2011年12月21日 申請日期2011年8月12日 優先權日2011年8月12日
發明者華川海 申請人:江蘇華昌工具製造有限公司