一种制备复合金属片的方法技术

本发明专利技术属于复合金属制备技术领域。为了解决采用传统铺粉装置铺设过渡金属粉末进行焊接时，存在粉末铺设厚度和铺设分布不均的问题，本发明专利技术公开了一种专门用于制备复合金属片的制备装置。该复合金属片的制备装置，包括铺粉单元、模具单元和压制单元；其中，铺粉单元用于不同粉末层的铺设，压制单元用于对粉末层进行压制成型，模具单元则用于控制复合金属片的压制形状。采用本发明专利技术的复合金属片制备装置可以实现对多层粉末的压制成型，从而稳定各种粉末的成分以及粉末的铺设厚度，同时可以减少对粉末的浪费，降低焊接成本。

【技术实现步骤摘要】
一种复合金属片制备装置和方法
本专利技术属于复合金属制备
，具体涉及一种复合金属片制备装置和方法。
技术介绍
早期焊接主要应用于同种材料的连接，随着新材料、新技术的广泛应用，异种金属的连接在工程应用中变得越来越重要，通过异种金属的连接可以达到两种材料性能的良好结合，并且可以获得结构总重量的减少和成本最优化的效果。近年来，有学者通过大量研究发现，在异种金属之间加入粉末过渡层进行焊接，焊后接头具有良好的力学性能。通过在异种金属之间添加中间层过渡金属，一方面中间层金属能够阻挡两种金属元素的扩散，从而阻止脆性金属间化合物的产生；另一方面由于异种金属元素在物理、化学性能上的巨大差异，中间层金属作为过渡层，能够令接头处物理、化学性能逐渐变化，从而减少因物理、化学性能的差异而产生的晶粒粗化、成分不均、应力集中、裂纹等不良因素，从而达到异种金属可靠的连接。然而，在实际焊接操作过程中发现，采用传统铺粉装置将过渡金属粉末层铺设到焊接金属之间的时候，由于不同金属粉末的密度不同，铺设时会发生分层现象，很难保证过渡金属粉末铺设厚度的均匀性，从而影响实际焊接的效果，而且由于粉末的流动性，在进行焊接接头的装配过程中极易发生粉末的流动导致过渡金属粉末分布不均，从而需要反复调整焊接接头的装配，使得焊接效率大大降低，此外在铺设过程中还会造成粉末的洒落浪费，增加焊接成本。
技术实现思路
为了解决采用传统铺粉装置进行过渡金属粉末铺设时，存在粉末铺设厚度和铺设分布不均的问题，本专利技术提出了一种专门用于制备复合金属片的制备装置。该复合金属片的制备装置，包括铺粉单元、模具单元和压制单元；其中，所述铺粉单元，包括电机、毛刷和筛板；所述电机沿竖直方向向下固定，所述毛刷与所述电机连接并且在所述电机的带动下进行转动；所述筛板位于所述毛刷的下方，用于盛放铺设粉末；所述模具单元，包括上模冲、中模冲和下模冲；所述上模冲和所述下模冲上分别设有冲芯，所述中模冲上设有贯穿的冲孔；所述冲孔与所述冲芯的形状和尺寸相对应，并且所述上模冲的冲芯长度大于所述冲孔的深度，所述下模冲的冲芯长度小于所述冲孔的深度；所述压制单元，包括压力机和压头；所述压头与所述压力机的输出端连接，并且在所述压力机的驱动下进行上下往复移动。优选的，所述电机与所述筛板分别与一个水平杆连接，并且两个所述水平杆沿竖直方向固定在同一竖直杆上，两个水平杆的位置可调。优选的，所述铺粉单元还包括挡粉板，所述挡粉板位于所述筛板下方，并且在所述挡粉板上设有与所述冲孔形状相同的漏粉孔。优选的，所述筛板采用不锈钢材质的桶状结构。优选的，该装置还包括挡风罩，所述挡风罩可拆卸式的罩设在所述电机、所述毛刷和所述筛板的外部。优选的，该装置还包括振动马达；所述振动马达与所述筛板连接，用于驱动所述筛板进行小幅度、高频率振动。一种制备复合金属片的方法，采用以上所述的制备装置，具体包括以下步骤：步骤S1，将所述中模冲套设在所述下模冲上，并且保持所述中模冲朝上状态，将所述下模冲和所述中模冲放置在所述筛板下方；步骤S2，将待铺设粉末放置到所述筛板上，开启电机，通过毛刷对待铺设粉末产生粉刷压力，使待铺设粉末穿过筛板均匀掉落至冲孔内，粉末铺设量达到要求后，关闭电机，完成该粉末层的铺设；步骤S3，将钎料放入冲孔内并重复所述步骤S2的操作，依次逐层完成所有粉末层的铺设操作；步骤S4，完成所有粉末层的铺设后，将上模冲的冲芯插入中模冲的冲孔内，并将整个模具单元移至压力机下方，使压头与上模冲保持上下对齐；步骤S5，启动压力机，通过压头对上模冲施加向下的压力，完成对冲孔内粉末和钎料的压制，从而获得压制而成的复合金属片。优选的，在所述步骤S2中，预先根据筛板的通孔大小、毛刷转动速度以及铺设粉末颗粒大小，获得该铺设粉末的掉落速度，然后通过控制粉末铺设时间实现对粉末铺设量的控制。优选的，在所述步骤S2中，进行粉末铺设之前预先将所述挡粉板置于所述中模冲上，并且使所述挡粉板上的漏粉孔与所述冲孔对齐，用于控制落至中模冲上的粉末铺展形状以及回收多余粉末。进一步优选的，在所述步骤S3中，进行不同种类粉末层的铺设时，对所述筛板和所述挡粉板进行对应整体更换。本专利技术的技术方案具有以下有益效果：1、通过采用本专利技术的复合金属片制备装置，可以预先将用于异种金属之间的粉末过渡层压制成复合金属片状结构，从而使过渡层中各种粉末的成分以及粉末的铺设厚度得到精准固定，这样不仅可以省去在焊接现场进行过渡层粉末临时铺设时对粉末的浪费以及粉末铺设过程的低效率，从而降低操作成本，提高焊接效率，而且可以保证过渡层粉末成分和铺设厚度的稳定准确性，从而保证最终焊接的质量。2、在本专利技术的焊复合金属片制备装置中，通过设置毛刷、筛板和振动马达，从而实现对粉末的均匀铺设，并且通过预先对粉末掉落速度的调整控制，从而通过对铺设时间的控制，实现对粉末铺设量的精准控制，保证复合金属片中粉末分布的均匀性，保证复合金属片的焊接性能。附图说明图1为实施例中复合金属片制备装置的铺设单元结构示意图；图2为实施例中复合金属片制备装置的模具单元结构示意图；图3为实施例中复合金属片制备装置的压制单元结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案进行详细介绍。结合图1所示，本实施例的复合金属片制备装置，包括铺粉单元1、模具单元2和压制单元3。其中，铺粉单元1用于不同粉末层的铺设，压制单元3用于对粉末层进行压制成型，而模具单元2则用于控制复合金属片的压制形状。铺粉单元1包括电机11、毛刷12和筛板13。其中，在本实施例中，电机11选用伺服电机，以提高对输出转速的精准控制，并且电机11的输出轴沿竖直方向向下固定。毛刷12与电机11连接，并且在电机11的带动下进行水平面内的匀速转动。筛板13采用不锈钢材质加工而成，并且位于毛刷12的下方，用于盛放待铺设粉末。此时，毛刷12在电机11的带动下，进行水平面内的转动过程中会对筛板13上的粉末产生向下的粉刷压力，从而使粉末在筛板13上匀速移动并逐渐穿过筛板13而均匀落下。优选的，在本实施例的毛刷12和电机11之间还设有减速机和联轴器，用于连接电机11与毛刷12。此时，借助减速机和联轴器对电机11转动过程中产生的振动进行削弱，从而稳定毛刷12的转动，实现对毛刷12转动的辅助控制，进而提高对粉末掉落的精准控制，保证粉末铺设的均匀度。在本实施例中，筛板13采用圆筒状结构，并且通孔位于下方的端面上。这样，在毛刷12转动的过程中，可以保证粉末始终在筛板13内进行移动，而不会发生飞溅现象，从而避免了粉末的浪费，降低了粉末的使用成本。结合图1所示，在本实施例中，电机11与筛板13分别通过第一水平杆141和第二水平杆142与竖直杆143连接，并且第一水平杆141和第二水平杆142均通过调节旋钮144与竖直杆143进行可调式固定连接。这样，不仅可以通过对第二水平杆142高度的调节，实现对筛板13位置高度的单独调节，改变粉末的掉落高度，进而控制粉末掉落时可能铺设覆盖的面积，使粉末的铺设更加均匀可控，而且还可以调节第一水平杆141和第二水平杆142之间的距离，即调整毛刷12与筛板13之间的距离，从而改变毛刷12在转动过程中对粉末产生的粉刷压力大小，进而改变粉末的掉落速度。结合图1所示，在铺粉单元1中还设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合金属片制备装置，其特征在于，包括铺粉单元、模具单元和压制单元；其中，所述铺粉单元，包括电机、毛刷和筛板；所述电机沿竖直方向向下固定，所述毛刷与所述电机连接并且在所述电机的带动下进行转动；所述筛板位于所述毛刷的下方，用于盛放铺设粉末；所述模具单元，包括上模冲、中模冲和下模冲；所述上模冲和所述下模冲上分别设有冲芯，所述中模冲上设有贯穿的冲孔；所述冲孔与所述冲芯的形状和尺寸相对应，并且所述上模冲的冲芯长度大于所述冲孔的深度，所述下模冲的冲芯长度小于所述冲孔的深度；所述压制单元，包括压力机和压头；所述压头与所述压力机的输出端连接，并且在所述压力机的驱动下进行上下往复移动。

【技术特征摘要】
1.一种复合金属片制备装置，其特征在于，包括铺粉单元、模具单元和压制单元；其中，所述铺粉单元，包括电机、毛刷和筛板；所述电机沿竖直方向向下固定，所述毛刷与所述电机连接并且在所述电机的带动下进行转动；所述筛板位于所述毛刷的下方，用于盛放铺设粉末；所述模具单元，包括上模冲、中模冲和下模冲；所述上模冲和所述下模冲上分别设有冲芯，所述中模冲上设有贯穿的冲孔；所述冲孔与所述冲芯的形状和尺寸相对应，并且所述上模冲的冲芯长度大于所述冲孔的深度，所述下模冲的冲芯长度小于所述冲孔的深度；所述压制单元，包括压力机和压头；所述压头与所述压力机的输出端连接，并且在所述压力机的驱动下进行上下往复移动。2.根据权利要求1所述的复合金属片制备装置，其特征在于，所述电机与所述筛板分别与一个水平杆连接，并且两个所述水平杆沿竖直方向固定在同一竖直杆上，两个水平杆的位置可调。3.根据权利要求1所述的复合金属片制备装置，其特征在于，所述铺粉单元还包括挡粉板，所述挡粉板位于所述筛板下方，并且在所述挡粉板上设有与所述冲孔形状相同的漏粉孔。4.根据权利要求1所述的复合金属片制备装置，其特征在于，所述筛板采用不锈钢材质的桶状结构。5.根据权利要求1所述的复合金属片制备装置，其特征在于，该装置还包括挡风罩，所述挡风罩可拆卸式的罩设在所述电机、所述毛刷和所述筛板的外部。6.根据权利要求1-5中任意一项所述的复合金属片制备装置，其特征在于，该装置还包括振动马达；所述振动马达与所述筛板连接，用于驱动所述筛板进行小幅度、高频率振动...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏贤，乔永丰，唐自政，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：发明
国别省市：甘肃,62