一种减少异形结构焊接热应力形变的工装及方法技术

本发明专利技术涉及一种减少异形结构焊接热应力形变的工装及方法，工装包括底座和压板，所述底座的一端端面开设有用于安装待焊接的盒体的限位槽，所述压板可拆卸安装在所述底座的一端端面上，所述压板呈环形且内环边向内超出所述限位槽的内侧壁预设距离。本发明专利技术的工装在使用时，针对激光焊接尺寸异形结构，焊接热应力的累积会导致盒体的平整度发生变化的情况，在激光焊接时通过压板将盒体压紧，来减少激光焊接时热应力导致的形变，适应激光焊接的生产要求，减少盒体的变形量，提高生产效率。提高生产效率。提高生产效率。

【技术实现步骤摘要】
一种减少异形结构焊接热应力形变的工装及方法


[0001]本专利技术涉及微波混合集成电路相关
，具体涉及一种减少异形结构焊接热应力形变的工装及方法。

技术介绍

[0002]微波混合集成电路模块采用微组装的方法生产，模块内部含有大量的裸芯片，为保证其具有良好的微波传输性能和高的可靠性，会对模块进行激光封焊。随着TR模块向小型化、重量化的发展，组件的集成化程度越来越高，对组件的封装提出了新的要求。针对T/R组件盒体尺寸较大、盒体为异形结构的问题，采用激光封焊的形式完成对组件的密封，激光长时间作用在组件表面会导致焊接时热应力的累积，使得组件的平整度发生变化。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种减少异形结构焊接热应力形变的工装及方法。
[0004]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种减少异形结构焊接热应力形变的工装，包括底座和压板，所述底座的一端端面开设有用于安装待焊接的盒体的限位槽，所述压板可拆卸安装在所述底座的一端端面上，所述压板呈环形且内环边向内超出所述限位槽的内侧壁预设距离。
[0005]本专利技术的有益效果是：本专利技术的工装在使用时，针对激光焊接尺寸异形结构，焊接热应力的累积会导致盒体的平整度发生变化的情况，在激光焊接时通过压板将盒体压紧，来减少激光焊接时热应力导致的形变，适应激光焊接的生产要求，减少盒体的变形量，提高生产效率。
[0006]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
[0007]进一步，所述预设距离为0.3mm～0.6mm。
[0008]采用上述进一步方案的有益效果是：将压板的边缘尺寸超出盒体侧边的尺寸控制在0.4mm～0.6mm之间，用于焊接时压紧盒体的侧壁。
[0009]进一步，所述压板的内环边和/或所述底座内侧壁上开设有槽口。
[0010]采用上述进一步方案的有益效果是：通过在压板和底座上设置槽口，可以方便向底座的限位槽中取放盒体。
[0011]进一步，所述压板的形状与所述限位槽的形状相同，所述限位槽呈方形、圆形、椭圆形或多边形。
[0012]采用上述进一步方案的有益效果是：压板的形状与限位槽的形状相同，可以对限位槽中适配的盒体边缘都进行压接固定。
[0013]进一步，所述压板通过螺钉装配在所述底座的一端端面上；所述压板上开设有多个通孔，所述底座的一端端面上开设有多个螺钉孔，所述压板通过螺钉穿过通孔并螺纹连接在对应的螺钉孔内。
[0014]采用上述进一步方案的有益效果是：通过螺钉将压板可拆卸安装在底座上，方便拆装。具体可将多个通孔在压板上均匀分布，将螺钉孔也在底座一端端面上均匀分布，这样可以使压板下面的盒体受力均匀稳定。
[0015]一种采用上述工装对盒体和盖板进行焊接的方法，包括以下步骤：
[0016]S1，将盒体和盖板的待焊接位置清理干净；
[0017]S2，将盒体置于底座一端端面上的限位槽内，并将压板压接在所述限位槽内的盒体上，使所述盒体的装配槽的内侧壁上沿露出，再将压板与底座固定住；
[0018]S3，将盖板置于盒体的装配槽内，并将盖板与盒体的接缝进行多个点的激光点焊，来固定盖板在盒体上的位置；
[0019]S4，沿所述盖板和盒体的接缝进行激光焊接，将盖板和盒体的接缝焊接固定；
[0020]S5，待所述盖板和盒体的温度降至室温，将压板从底座上拆除，将焊接有盖板的盒体取出。
[0021]本专利技术的有益效果是：本专利技术的方法，针对激光焊接尺寸异形结构，焊接热应力的累积会导致盒体的平整度发生变化的情况，在激光焊接时通过压板将盒体压紧，来减少激光焊接时热应力导致的形变，适应激光焊接的生产要求，减少盒体的变形量，提高生产效率。
[0022]进一步，S4中，沿所述盖板和盒体的接缝进行激光焊接包括，将激光器的光斑置于盖板的边缘位置，预览并确认焊接轨迹无误后进行激光焊接。
[0023]进一步，S2中，将压板压接在所述限位槽内的盒体上之前，将压板、底座、盒体以及盖板分别进行烘烤；或/和，将压板压接在所述限位槽内的盒体上并固定住之后，将压板、底座、盒体以及盖板进行烘烤；
[0024]所述烘烤的温度为80
‑
100℃，所述烘烤的时间为30min
‑
2h。
[0025]采用上述进一步方案的有益效果是：由于激光焊接的时候会产生热应力，可以通过烘烤可以对压板、底座、盒体以及盖板等部件进行压水气去除，对压板、底座、盒体以及盖板等部件提前加一个底温，减小在激光焊接的时候产生的热应力。
[0026]进一步，S4中述激光焊接采用升温冷却波形进行焊接；激光焊接的参数包括：峰值功率为3.8
‑
4KW，脉冲宽度为1.8
‑
2ms，加工速度为4
‑
5mm/min，频率为15
‑
18Hz，离焦量为
‑1‑
0mm。
[0027]采用上述进一步方案的有益效果是：通过上述激光焊接参数的合理限定，可以实现大尺寸异形结构件的激光焊接，此方法工艺技术参数精确翔实，焊缝连续无裂纹，盒体形变量控制在0～0.1mm之间。
[0028]进一步，所述激光焊接采用Nd:YAG激光器进行焊接；所述盒体采用6061铝合金，所述盖板采用4047铝合金。
附图说明
[0029]图1为本专利技术压板将盒体压接在底座上的主视结构示意图；
[0030]图2为图1中A部的放大结构示意图；
[0031]图3为本专利技术压板将盒体压接在底座上的仰视结构示意图；
[0032]图4为本专利技术压板将盒体压接在底座上的侧视结构示意图；
[0033]图5为本专利技术盒体和盖板配合的主视结构示意图；
[0034]图6为本专利技术盒体和盖板配合的侧视结构示意图。
[0035]附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0036]1、底座；2、螺钉；3、盒体；4、压板；5、盖板；6、槽口；
[0037]B为预设距离。
具体实施方式
[0038]以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。
[0039]实施例1
[0040]如图1～图6所示，本实施例的一种减少异形结构焊接热应力形变的工装，包括底座1和压板4，所述底座1的一端端面开设有用于安装待焊接的盒体3的限位槽，所述压板4可拆卸安装在所述底座1的一端端面上，所述压板4呈环形且内环边向内超出所述限位槽的内侧壁预设距离B。
[0041]其中，本实施例的所述预设距离B为0.3mm。将压板的边缘尺寸超出盒体侧边的尺寸控制在0.3mm，用于焊接时压紧盒体的侧壁。
[0042]如图1和图2所示，本实施例的所述压板4的内环边和/或所述底座1内侧壁上开设有槽口6，槽口6可以采用圆弧形槽口或三角形槽口或其他形状槽口。通过在压板4和底座1上设置槽口6，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种减少异形结构焊接热应力形变的工装，其特征在于，包括底座和压板，所述底座的一端端面开设有用于安装待焊接的盒体的限位槽，所述压板可拆卸安装在所述底座的一端端面上，所述压板呈环形且内环边向内超出所述限位槽的内侧壁预设距离。2.根据权利要求1所述一种减少异形结构焊接热应力形变的工装，其特征在于，所述预设距离为0.3mm～0.6mm。3.根据权利要求1所述一种减少异形结构焊接热应力形变的工装，其特征在于，所述压板的内环边和/或所述底座内侧壁上开设有槽口。4.根据权利要求1所述一种减少异形结构焊接热应力形变的工装，其特征在于，所述压板的形状与所述限位槽的形状相同，所述限位槽呈方形、圆形、椭圆形或多边形。5.根据权利要求1所述一种减少异形结构焊接热应力形变的工装，其特征在于，所述压板通过螺钉装配在所述底座的一端端面上；所述压板上开设有多个通孔，所述底座的一端端面上开设有多个螺钉孔，所述压板通过螺钉穿过通孔并螺纹连接在对应的螺钉孔内。6.一种采用权利要求1至5任一项所述工装对盒体和盖板进行焊接的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，将盒体和盖板的待焊接位置清理干净；S2，将盒体置于底座一端端面上的限位槽内，并将压板压接在所述限位槽内的盒体上，使所述盒体的装配槽的内侧壁上沿露出，再将压板与底座固定住；S3，将盖板置于盒体的装配槽内，并将盖板与盒体的接缝进行多个点的激光点焊，来固定盖板在...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁野，刘青元，
申请(专利权)人：北京无线电测量研究所，
类型：发明
国别省市：