用于MIG钎焊和火焰钎焊的紧固件和工件及其制作方法技术

一种用于MIG钎焊和火焰钎焊的螺纹紧固件和工件，螺纹紧固件和工件紧密贴合的焊接处有钎料槽，钎料槽为环形钎料槽、单个独立的钎料槽、或者长条形钎料槽。螺纹紧固件和工件的钎料槽采用切削或者锻压的方式制作，陶瓷类的螺纹紧固件和工件在制作土坯的时候制作。

Fasteners and workpieces for MIG brazing and flame brazing and their fabrication methods

A threaded fastener and workpiece for MIG brazing and flame brazing are used. There are solder grooves at the tightly bonded joint of the threaded fastener and workpiece. The solder grooves are annular solder grooves, single solder grooves, or strip solder grooves. The brazing grooves of threaded fasteners and workpieces are made by cutting or forging. Thread fasteners and workpieces of ceramics are made when making adobe.

【技术实现步骤摘要】
用于MIG钎焊和火焰钎焊的紧固件和工件及其制作方法说明：本案是专利技术专利《一种多功能螺纹紧固件的焊接方法及设备》的分案申请，该申请的申请号为：2016104739384，申请日期2016年6月26日。所属
本专利技术涉及一种MIG钎焊和火焰钎焊的螺纹紧固件焊接设备，尤其涉及通过这种焊接设备定位和焊接的螺纹紧固件和工件，以及这种螺纹紧固件和工件的制造方法。
技术介绍
螺纹紧固件的焊接在制造领域的应用非常广泛，如汽车、摩托车、电动自行车、工程机械、通讯设备、高铁列车、飞机等。传统螺纹紧固件的焊接方式是电阻凸焊，焊接设备采用电阻点焊机(也叫电阻凸焊机)。这种焊接方式需要在焊接前将螺纹紧固件的焊接端加工成凸点，将有凸点的螺纹紧固件与其它钣金类零件焊接。由于此种焊接方式的热源是电阻热，故称之为电阻凸焊。之所以有凸点，是为了焊接时将电流集中，以便提高电能的强度，否则，焊接将很难实现。为了实现良好的焊接效果，电阻凸焊对凸点的大小、高度、数量都有很高的要求，而且同一个螺纹紧固件上凸点的大小、高度也要保持一致。况且用于焊接的螺纹紧固件的规格都不是很大，多数在M6-M14之间，在这种小的金属物体上加工3-4个凸点，不仅对加工工艺及加工模具的制造要求很高，还增加了制造工序，延长了制造时间，螺纹紧固件上的凸点还使制造的材料增加。虽然是一个不起眼的凸点，却提高了螺纹紧固件的制造成本。由于螺纹紧固件采用电阻凸焊的方式焊接，因此需用电阻点焊机这种设备进行焊接。电阻焊机一般分为电源、电极、加压系统、冷却系统和控制系统组成。电源是为焊接提供足够强度的电能。电极是焊机的焊接机构，分为上、下电极，上、下电极将螺纹紧固件与与之焊接的钣金件通过加压机构(汽缸)压紧，电流通过电极传导至螺纹紧固件和钣金件。螺纹紧固件和钣金件通电后产生电阻热将螺纹紧固件上的凸点和钣金件与凸点接触部位的金属加热至焊接温度。这时加压机构通过电极将压力传导至螺纹紧固件与钣金件上，将高温金属压紧并位置一端时间来完成焊接。焊接过程的预压时间，焊接时间，维持时间，休止时间以及焊接电流等由控制系统进行控制。冷却系统的作用就是降低电极焊接时产生的温度。用电阻点焊机焊接螺纹紧固件，因其焊接效率高，操作简单等优点，目前广泛被各相关生产厂家所使用。但其缺点也很明显，尤其体现在以下几个方面：电阻点焊机的冷却系统增加了设备采购成本和使用成本。电极需要加工冷却水的通道，冷却水是液体，易外漏，电极加工的难度高。电极需要选用高导电率、低电阻金属，价格高，且通常这类金属硬度较差，容易磨损，更换频率高。焊接时需要施加很高的预压力和顶锻力，易对操作者造成伤害。只适合焊接低碳钢金属，无法焊接中、高碳钢等力学性能更好的金属，对电阻率较低的金属如铝、镁等的焊接较困难，更不能进行异种金属之间的焊接。只能焊接薄板，对5mm以上的厚板焊接性较差。由于焊接时需要对工件施加预压力和顶锻力，上、下电极就必须垂直于工件的焊接面，在焊接U型钣金件时，只能焊接底部的螺纹紧固件，如果焊接的螺纹紧固件在U型钣金件的两侧，不管螺纹紧固件在内侧还是外侧，都无法进行焊接。电阻凸焊的这种特性对管类零件尤其是空心管的焊接效果也不好。另外电阻点焊这类设备功率大，不利与电网的平衡运行。专利《螺母焊接专用焊枪及其焊接的工艺方法》，专利号CN2005100158849，该专利的焊接原理是采用电容放电方式进行焊接。具体是由焊接螺母的引弧凸点进行引弧，在瞬间的拉弧状态下，将焊接螺母表面与被焊工件局部熔化的焊接工艺，在焊接分类中属于螺柱焊的范畴。该专利技术通过专用焊枪夹持焊接螺母，再将螺母顶部的定位台插入母材的孔内进行焊接。该方法由于采用焊枪焊接，跟电阻点焊机相比则更加灵活，但由于焊枪的外形尺寸太大，遇到内部尺寸狭小的U型钣金件，且螺纹紧固件需焊接在U型钣金件内侧壁的情况，这种焊接方式就无能为力了。再者这种焊接方法要在螺母上加工定位台，螺母的焊接部位还要有引弧凸点，螺母的制作工艺比电阻凸焊更加复杂。还有该方法对螺纹紧固件和母材的含碳量也有严格要求，一般不超过0.2％，否则焊接性会降低，易造成螺纹紧固件大量脱落。焊枪焊接螺母时，为保证螺母与母材的垂直度，焊接时需操作者将焊枪前端的3个定位柱都与母材贴紧。由于采用人工操作，效率低且效果很难保证，操作者稍微疏忽，就不能保证3个定位柱都完全与母材贴紧。这种情况在焊接螺柱时更为严重，因为螺柱的长度是螺母的几倍甚至十几倍，在歪斜角度一致的情况下，长度越长，顶端的偏差就越大。综上所述，目前用于螺纹紧固件的焊接方式有两大类一种是电阻凸焊，另一种是弧焊。电阻焊的热源是电阻热，电极集焊接、压紧、定位于一体，结构简单。但电极需要冷却，焊接时需要施加足够强度的预压力和顶锻力，只能焊接低碳钢，螺纹紧固件焊接部位需要加工凸点，焊接稳定性差等缺点也不可忽视。弧焊对螺纹紧固件的焊接也分为两种，一种是用MAG焊、TIG焊等进行焊接，另一种是螺柱焊。TIG焊的优点是飞溅少，几乎没有，因此焊接时不需采用防飞溅的措施。焊接时需要有简易的定位工装对螺母进行定位，如不做工装的话就要将螺母加工一个定位凸台——类似于上文《螺母焊接专用焊枪及其焊接的工艺方法》中的螺母定位台，焊接时将定位凸台放进钣金类零件相应的孔内，完成对螺母的定位，螺母根据规格的大小一般焊2-4点，人工施焊，一点焊好再焊接另一点，一次焊一点，一个螺母要经过2-4次焊接，焊点均匀分布在螺母周围。MAG焊由于有填充金属，因此焊点比TIG焊饱满，也没有咬边的缺陷。此外还有熔化极惰性气体保护电弧焊(以下简称MIG焊)，此种焊接跟MAG焊类似，就是保护气体不一样。弧焊焊接螺纹紧固件，除了保证螺母定位准确外，还需要对螺母压紧，否则在焊接第一点时由于螺母受热不均导致螺母不能与钣金贴合，造成螺母歪斜(如果是螺栓则更严重)。专利《一种板材与螺母焊接快速定位工装》虽然有压紧功能，但缺点也很明显。最后就是螺柱焊，螺柱焊的焊枪采用人工操作，稳定性差。尽管焊接螺纹紧固件的方式很多，如电阻凸焊、MAG焊、TIG焊、MIG焊、螺柱焊等等，但遇到一些形状特殊的钣金件，螺纹紧固件的焊接也很困难。像上文说的U型钣金件侧臂的内侧和外侧焊接螺纹紧固件，这两种情况电阻凸焊都不能焊接。螺柱焊只能焊接侧壁外侧的螺纹紧固件，内侧则不能。MAG焊、TIG焊、MIG焊虽然能够焊接，由于内部空间狭小，螺纹紧固件的定位和压紧都很困难。比如焊接螺母时，只能用一颗与之匹配的螺栓将螺母旋拧在钣金件上，焊接后再将螺栓拧出。这种方式焊接螺纹紧固件效率极低。替代的方法就是使用拉铆螺母，与之匹配的是拉铆枪。这种铆接的方式来连接螺母，生产效率有所提高，但铆接螺母的制造工艺复杂，成本高，且需要额外购买铆接螺母的工具——拉铆枪。
技术实现思路
本专利技术通过更换不同的焊接电源并更换与之配合的焊枪，能在同一台设备上实现MAG焊、TIG焊、MIG焊、螺柱焊、MIG钎焊等焊接方式对螺纹紧固件的焊接。并针对不同外形的工件和不同种类的螺纹紧固件设计不同的定位机构、夹紧机构和焊枪形态。可以进行各种复杂型面钣金件，特别是U型钣金件侧壁与螺纹紧固件的焊接；以及各种管件(横截面为圆形或者多边形、空心或者实心)与螺纹紧固件的焊接。也适合各种金属材料、异种金属甚至是异种材料与螺纹紧固本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于MIG钎焊和火焰钎焊的螺纹紧固件(70)和工件(80)，其特征是：螺纹紧固件(70)与工件(80)紧密贴合的焊接处有钎料槽，钎料槽在螺纹紧固件(70)上，或者在工件(80)上。

【技术特征摘要】
1.一种用于MIG钎焊和火焰钎焊的螺纹紧固件(70)和工件(80)，其特征是：螺纹紧固件(70)与工件(80)紧密贴合的焊接处有钎料槽，钎料槽在螺纹紧固件(70)上，或者在工件(80)上。2.根据权利要求1所述的螺纹紧固件(70)和工件(80)，其特征是：钎料槽沿螺纹紧固件(70)的外沿呈环形分布，...

【专利技术属性】
技术研发人员：何强，何珍，汪年成，
申请(专利权)人：何强，
类型：发明
国别省市：重庆,50