一种材质电磁连接方法技术

本发明专利技术涉及一种材质电磁连接方法，包括以下步骤：将具有预设磁导率的连接介质设置在待连接两件材质的连接表面；通过产生交变电磁场作用于所述连接介质，使所述连接介质产生涡流；在所述连接表面温度达到预设值时，两件所述材质处于热塑性或融化状态，通过在连接表面施加预设的压力，使两件所述材质连接完成。本发明专利技术能够对相同或者不同材质进行连接，连接介质为金属材料，两件所述材质其中一为金属材质，其中一为非金属材质，或两件所述材质均为金属材质，或两件所述材质均为非金属材质。采用低成本的连接介质，生产过程物料投入成本相对更低，设备损耗相对更小，生产过程易控制、铝合金连接质量和良品率更高。

【技术实现步骤摘要】
一种材质电磁连接方法
本专利技术涉及轻量化连接
，且更具体地涉及一种材质电磁连接方法。
技术介绍
汽车作为能源消耗和环境污染的重要载体，受到全球各国的高度关注。汽车产业在满足消费者对性能和经济性要求不断提升的同时，还面临越来越严格的能耗和排放要求。汽车轻量化是促进汽车产业高质量发展的关键因素，铝合金比强度高、耐腐蚀、密度小、热稳定性好、易成型、可回收利用等优点，已广泛应用于汽车和航空航天等许多行业。铝合金具有延伸率低、线膨胀系数大、高反光、焊接性能差、从固态变成液态时无明显的色泽变化等特性，使得铝合金连接技术非常具有挑战性。铝合金能够为汽车提供各种铝合金铸件、冲压结构件和挤压的铝型材。常用的铝合金连接技术主要有铝点焊、激光焊接和搅拌摩擦焊等热连接技术，以及铆接、卷边连接和粘合剂连接等冷连接技术。各类连接技术适用范围窄、工艺复杂、设备投入大、生产成本相对较高且效率和合格率相对较低的特征，已成为铝合金目前主要应用在中高端汽车、未能实现更大范围普及的关键因素。中国专利公开号：110202248A，公开了一种异种材料的焊接装置及方法，其焊接装置底座及底座上的导轨，导轨上滑动配合有一对夹具，一对夹具固定连接有电磁焊接装置，导轨上方还具有用于在物料表面喷涂的喷涂装置，通过上述装置利用夹具对待焊接管件进行夹持，利用喷涂装置在待焊工件内管进行喷涂，通过电磁焊接装置在待焊接外管待焊接区域感应出感应电流，形成沿径向的洛伦兹力，使待焊接外管内表面高速撞击喷涂了喷涂材料的待焊工件内管，形成焊接接头。上述技术方案中，在待焊接的材质表面需要进行喷涂，以产生电流，但在喷涂过程中，容易对待连接金属表面产生附加层，不利于材质表面的连接，造成连接强度低。
技术实现思路
在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施例部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。为至少部分地解决上述技术问题，本专利技术提供一种材质电磁连接方法，包括：将具有预设磁导率的连接介质设置在待连接两件材质的连接表面，通过产生交变电磁场作用于所述连接介质，使所述连接介质产生涡流，在所述连接表面温度达到预设值时，两件所述材质处于热塑性或融化状态，通过在连接表面施加预设的压力，使两件所述材质连接完成。进一步地，所述连接介质的磁导率均大于两件所述材质的磁导率。进一步地，所述连接介质的熔点大于等于两件所述材质的熔点。进一步地，所述连接介质为金属材料，两件所述材质其中一为金属材质，其中一为非金属材质，或两件所述材质均为金属材质，或两件所述材质均为非金属材质。进一步地，所述交变磁场作用包括产生和决定交变磁场作用的结构，比如：线圈，所述线圈缠绕在夹具上，夹具对准待连接处并将其夹持好时，所述电磁发生装置开始产生交变磁场，所述交变磁场的频率根据所述连接介质的类型具体设定，一般为高频或超高频，所述电磁发生装置产生的交变磁场会将连接介质包含在其中，连接介质在交变磁场作用下产生涡流而温度逐渐升高到使待连接材料在待连接处达到热塑性或融化状态时，所述电磁发生装置停止产生交变磁场，在所述电磁发生装置产生交变磁场的同时，所述夹具不断对待连接处施加预设的压力直至使其实现连接。进一步地，所述连接介质为铁粉，两件所述材质为铝或铝合金，所述连接介质铁粉设置在待连接两件材质铝合金的连接表面；通过产生交变电磁场作用于所述连接介质铁粉，使所述连接介质铁粉产生涡流；在所述连接表面温度达到预设值时，两件所述材质处于热塑性或融化状态，通过在连接表面施加预设的压力，使两件所述材质连接完成。进一步地，通过夹具将两件材质夹持，以完成连接，所述夹具设置在上层铝合金工件上表面和下层铝合金工件下表面位置。进一步地，在所述连接介质的上层材质表面设有一定的直径和深度的凹槽，同理，所述连接介质的下层材质也设有一定的直径和深度的凹槽，所述的凹槽直径和连接介质直径一致。进一步地，所述交变电磁场的实时交变电磁场频率f：f＝(A0/A)x(B/B1)x(B/B2)x(S1/S10)x(S2/S20)xf0xZ其中，设定铁粉中铁含量为99.99％为标准铁粉，标准铁粉含量A0，设定铁粉中铁含量A，设定铝或者铝合金中，铝含量为99.99％为标准铝，设定铝或者铝合金中的铝含量为B，其中，设定第一材质的铝含量为B1，设定第二材质的铝含量为B2，设定第一材质的连接表面积为S1，设定第二铝材质的连接表面积为S2，设定在标准铝时第一材质的连接标准表面积S10，设定在标准铝时第二材质的连接标准表面积S20，设定此时标准铁粉使用量为K0，并且，设定此时的交变电磁场频率为f0。进一步地，所述比表系数Z＝(S1/S10)x(S2/S20)x(K/K0)xZ0，式中，设定第一材质的连接表面积为S1，设定第二铝材质的连接表面积为S2，设定在标准铝时第一材质的连接标准表面积S10，设定在标准铝时第二材质的连接标准表面积S20，实时比表系数Z，标准比表系数为Z0。进一步地，所述铁粉的使用量为K＝(B/B1)x(B/B2)x(S1/S10)x(S2/S20)xK0其中，设定第一材质的连接表面积为S1，设定第二铝材质的连接表面积为S2，设定在标准铝时第一材质的连接标准表面积S10，设定在标准铝时第二材质的连接标准表面积S20。所述连接表面温度达到预设值设定为540℃。与现有技术相比本专利技术的技术效果在于：本专利技术材质电磁连接方法，将具有预设磁导率的连接介质设置在待连接两件材质的连接表面；通过产生交变电磁场作用于所述连接介质，使所述连接介质产生涡流；在所述连接表面温度达到预设值时，两件所述材质处于热塑性或融化状态，通过在连接表面施加预设的压力，使两件所述材质连接完成。通过点此作用产生涡流及洛伦兹力，在涡流的作用下，将材质融化合为一体。本专利技术连接方法工艺简单，所需设备技术成熟，工作环境要求低，适用范围广，还可以通过改造生产线现有设备而满足生产要求，最大化降低设备浪费。尤其，本专利技术能够对相同或者不同材质进行连接，连接介质为金属材料，两件所述材质其中一为金属材质，其中一为非金属材质，或两件所述材质均为金属材质，或两件所述材质均为非金属材质。采用低成本的连接介质，生产过程物料投入成本相对更低，设备损耗相对更小，生产过程易控制、铝合金连接质量和良品率更高。同时也降低铝合金材料应用的复杂性和成本，降低各相关企业实现产品轻量化过程的负担。尤其，本专利技术根据两个材质的铝含量变化及铝材质焊接表面积的变化来调整铁粉用量及交变电磁场频率，以在最佳状态下完成焊接。在铁含量较低，而交变电磁场频率较低时，不能够满足加热温度使两个材质充分熔融状态，而在铁含量较高，而交变电磁场频率较高时，若交变电磁场频率较高，在材质与铁粉熔融状态时，将会扩大接触的比表面积，在超过一定形变后，会破坏材质本身的强度，因此，交变电磁场频率应设定在预设的范围内。本专利技术设定实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种材质电磁连接方法，其特征在于，包括以下步骤：/n将具有预设磁导率的连接介质设置在待连接两件材质的连接表面；/n通过产生交变电磁场作用于所述连接介质，使所述连接介质产生涡流；/n在所述连接表面温度达到预设值时，两件所述材质处于热塑性或融化状态，通过在连接表面施加预设的压力，使两件所述材质连接完成。/n

【技术特征摘要】
1.一种材质电磁连接方法，其特征在于，包括以下步骤：
将具有预设磁导率的连接介质设置在待连接两件材质的连接表面；
通过产生交变电磁场作用于所述连接介质，使所述连接介质产生涡流；
在所述连接表面温度达到预设值时，两件所述材质处于热塑性或融化状态，通过在连接表面施加预设的压力，使两件所述材质连接完成。


2.根据权利要求1所述的材质电磁连接方法，其特征在于，所述连接介质的磁导率均大于两件所述材质的磁导率。


3.根据权利要求1所述的材质电磁连接方法，其特征在于，所述连接介质的熔点大于等于两件所述材质的熔点。


4.根据权利要求1、2或3所述的材质电磁连接方法，其特征在于，所述连接介质为金属材料；
两件所述材质其中一为金属材质，其中一为非金属材质，或，
两件所述材质均为金属材质，或，
两件所述材质均为非金属材质。


5.根据权利要求2所述的材质电磁连接方法，其特征在于，所述连接介质为铁粉，两件所述材质为镁或铝合金，将铁粉涂覆于待连接铝合金工件的待连接区的上层铝合金工件下表面和下层铝合金工件上表面；
将连接介质铁粉设置在待连接两件材质镁或铝合金的连接表面；通过产生交变电磁场作用于所述连接介质铁粉，使所述连接介质铁粉产生涡流；在所述连接表面温度达到预设值时，两件所述材质处于热塑性或融化状态，通过在连接表面施加预设的压力，使两件所述材质连接完成。


6.根据权利要求5所述的材质电磁连接方法，其特征在于，通过夹具将两件材质夹持，以完成连接，所述夹具设置在上层铝合金工件上表面和下层铝合金工件下表面位置。


7.根据权利要求1所述的材质电磁连接方法，其特征在于，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭波，马佳艺，
申请(专利权)人：郭波，马佳艺，
类型：发明
国别省市：北京;11