本实用新型专利技术提出一种金属板材双面同时镀层的装置，通过使金属箔片汽化来驱动覆板碰撞作为基板的板材来形成镀层，所述覆板包括分置于基板上方的覆板A和置于基板下方的覆板B；所述金属箔片分别置于覆板A上方、覆板B下方，通过压箔铜块、导电铜块、压线铜块与电源输出电极相连，形成电流回路；所述装置在基板与覆板间设置垫片以使基板与覆板间留有用于覆板加速的间隔；当电流回路传导瞬时脉冲大电流时，金属箔片升温汽化，驱动覆板高速碰撞基板的上表面和下表面，覆板通过固相冶金结合与基板表面连接并形成镀层；本实用新型专利技术解决了传统箔汽化焊接方式作用力被削弱的问题，还可根据工况的需求，在基板两侧镀不同的金属板，适用性广。适用性广。适用性广。
【技术实现步骤摘要】
一种金属板材双面同时镀层的装置
[0001]本专利技术涉及爆炸焊接
，尤其是一种金属板材双面同时镀层的装置。
技术介绍
[0002]现代工业在，单一材料难以同时满足结构和功能上的需求，往往需要组合使用多种材料。在航空航天、石油化工等设备中，有些材料只适合做结构部分使用，在应对复杂工况时往往需要在其表面涂覆镀层进行保护。传统的镀层方式主要有电镀和化学镀，其镀层产生的废液会造成水体污染，需要专门处理。而爆炸焊接技术作为一种固相连接技术，可以实现异种金属间的焊接，能够应用金属镀层方面。该技术使用原理为将作为覆板的保护层金属焊接在作为基板的被保护金属上，以焊接的方式实现表面镀层，并且不会造成污染。
[0003]爆炸焊接技术传统意义上是指以炸药储存的化学能作为能源，利用炸药爆炸时化学能释放产生巨大冲击力，驱动覆板以一定的冲击速度和一定的碰撞角度向基板撞击，覆板与基板的碰撞区域会产生局部高温高压并伴有金属射流现象，此时覆板与基板的接触部位会逐渐融合并实现原子间的结合，达到焊接的效果。爆炸焊接技术能够对普通熔焊方法难以实现连接的异种金属进行焊接。研究表明，爆炸焊得到的焊接接头强度高，热影响区很小，并且爆炸焊工艺简单，易操作、省时省力材料。爆炸焊接技术包括炸药爆炸焊接、磁脉冲焊接、激光冲击焊接和箔汽化焊接。
[0004]本技术专利采用的是箔汽化焊接来实现金属板双面的同时镀层。其原理为以电容器中储存的电能作为能源，将电能转化为动能，即施加脉冲电流于金属箔片上，使其迅速升温汽化，此时气体会迅速膨胀爆炸并产生几个GPa的冲击力。基于此，在爆炸的金属箔片周围附近放置板材，则可将该强大的冲击力作为板材焊接驱动力。
[0005]一般的箔汽化焊接技术只从一个方向驱动覆板向基板碰撞，对于三层板的结构来说，只从一个方向碰撞会因中间层的作用削弱整体的冲击效果，往往会使第一、第二层板焊接上，但第二、第三层板间的焊接效果不佳。要使三层金属板在箔气化焊接时能够形成更好的焊接效果，需优化动力部分，在三层金属板的两侧各自提供动力，如何优化动力部分的设计，是一个研究方向。
技术实现思路
[0006]本技术提出一种金属板材双面同时镀层的装置，针对现有的技术与工装进行了优化改进，通过在板材的两侧并联一对金属箔片，两侧的金属箔片可以同时汽化为两个面的焊接提供驱动力，解决了传统箔汽化焊接方式作用力被削弱的问题。同时，该装置可根据工况的需求，在基板两侧镀不同的金属板，适用性广。
[0007]本技术采用以下技术方案。
[0008]一种金属板材双面同时镀层的装置，通过使金属箔片（3）汽化来驱动覆板碰撞作为基板（12）的板材来形成镀层，所述覆板包括分置于基板上方的覆板A（11）和置于基板下方的覆板B（13）；所述金属箔片分别置于覆板A上方、覆板B下方，通过压箔铜块（2）、导电铜
块（18）、压线铜块（17）与电源输出电极相连，形成电流回路；所述装置在基板与覆板间设置垫片（4）以使基板与覆板间留有用于覆板加速的间隔；当电流回路传导瞬时脉冲大电流时，金属箔片升温汽化，驱动覆板高速碰撞基板的上表面和下表面，覆板通过固相冶金结合与基板表面连接并形成镀层。
[0009]所述镀层包括板材上表面处的保护层A和板材下表面处的保护层B；所述电源为电容器组（19
‑
2）；所述覆板A上方、覆板B下方的金属箔片以并联方式相互连接。
[0010]所述导电铜块置于装置的电木底座（8）上，电木底座与覆板B下方的金属箔片间设有保护垫块；所述电木底座以多个螺导柱支撑装置的上盖板（1），通过调整调高螺导柱处的调高螺母来调整上盖板与电木底座间的距离。
[0011]所述电木底座处设有用于放置保护垫块（7）的保护垫块槽（8
‑
1）、用于固定调高螺导柱（10）的螺导柱通孔（8
‑
2），同时电木底座两侧还有紧固螺孔（8
‑
3）与紧固通孔（8
‑
4）用于压箔铜块与导电铜块的固定；
[0012]电木底座处的通孔为正多边形的沉头孔。
[0013]所述的导电铜块用于电源的正极、负极与金属箔片的回路连接，为可以传导瞬时脉冲大电流的金属部件；所述压箔铜块以紧固件固定于导电铜块处。
[0014]所述金属箔片为中间窄两端宽的桥形箔片，覆板A上方的金属箔片夹于上下设置的压箔铜块间，覆板B下方的金属箔片夹于上下设置的压箔铜块与导电铜块之间。
[0015]所述金属箔片未与压箔铜块接触的部位处覆有绝缘PET聚酯薄膜；所述保护垫块为立方体铁块，其表面设有可分隔金属箔片汽化高温的PET聚酯薄膜；所述上盖板表面覆有绝缘PET聚酯薄膜。
[0016]所述压线铜块、压箔铜块通过螺纹连接旋紧于导电铜块上。
[0017]所述导电铜块以压紧结构与电源的正极、负极引线相连，以压紧引线避免产生电火花。
[0018]所述上盖板的厚度不少于20mm。
[0019]本技术针对现有的技术与工装进行了优化改进，能金属板双面同时镀层，即在板材的两侧并联一对金属箔片，两侧的金属箔片可以同时汽化为两个面的焊接提供驱动力，解决了传统箔汽化焊接方式作用力被削弱的问题。同时，该方法可用根据工况的需求，在基板两侧镀不同的金属板，适用性广。
[0020]本技术提出一种金属板双面同时镀层的装置。该工装结构可以保证使用时的效果和操作安全，工作时接有电容器组的正负极两端通过与两根导电铜块相连来传导电流，进而将瞬时脉冲电流施加到并联的两片金属箔片上，使之同时升温汽化，各自驱动所在一侧的覆板向中间的基板碰撞，形成覆板
‑
基板
‑
覆板的金属板双面镀层结构。同时，该装置能够根据实际情况调节高度，可用于不同厚度的基板，以及实现不同厚度的镀层，通用性强。
[0021]本技术具有以下优势：
[0022]①
通过箔汽化的冲击力进行板板焊接并最终达到镀层的效果，相比与于传统的电镀、化学镀方式不会造成废液污染。
[0023]②
选用金属箔片作为触发材料，以外部电路系统进行控制，相对于传统的炸药爆炸焊接技术具有更高的操作安全性和控制可靠性。
[0024]③
本装置以电容器组提供电力，使箔汽化产生的冲击力极大，能使覆板加速到1000m/s，高的撞击速度有利于板板间的焊缝形成，镀层区域的连接质量可以得到保证。
[0025]④
两侧的覆板（保护层）可根据实际工作需要替换成不同种金属材料，能够灵活的运用于更为复杂的工况。
[0026]⑤
可以通过改变覆板的厚度来调整镀层的厚度。
[0027]⑥
对于镀层表面有损耗的部位也能用类似方式进行镀层的修复。
[0028]⑦
针对不同厚度的基板，所设计工装可以调节相应高度进行镀层。
[0029]⑧
该方法于装置不仅在基板为平板的情况下可用，在基板为曲板或者板面有起伏的情况下亦可使用本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种金属板材双面同时镀层的装置，通过使金属箔片（3）汽化来驱动覆板碰撞作为基板（12）的板材来形成镀层，其特征在于：所述覆板包括分置于基板上方的覆板A（11）和置于基板下方的覆板B（13）；所述金属箔片分别置于覆板A上方、覆板B下方，通过压箔铜块（2）、导电铜块（18）、压线铜块（17）与电源输出电极相连，形成电流回路；所述装置在基板与覆板间设置垫片（4）以使基板与覆板间留有用于覆板加速的间隔；当电流回路传导瞬时脉冲大电流时，金属箔片升温汽化，驱动覆板高速碰撞基板的上表面和下表面，覆板通过固相冶金结合与基板表面连接并形成镀层。2.根据权利要求1所述的一种金属板材双面同时镀层的装置，其特征在于：所述镀层包括板材上表面处的保护层A和板材下表面处的保护层B；所述电源为电容器组（19
‑
2）；所述覆板A上方、覆板B下方的金属箔片以并联方式相互连接。3.根据权利要求1所述的一种金属板材双面同时镀层的装置，其特征在于：所述导电铜块置于装置的电木底座（8）上，电木底座与覆板B下方的金属箔片间设有保护垫块；所述电木底座以多个调高螺导柱支撑装置的上盖板（1），通过调整调高螺导柱处的调高螺母来调整上盖板与电木底座间的距离。4.根据权利要求3所述的一种金属板材双面同时镀层的装置，其特征在于：所述电木底座处设有用于放置保护垫块（7）的保护垫块槽（8
‑
1）、用于固定调高螺导柱（10）的螺导柱通孔（...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓将华，姚钰杰，范治松，邓鹏飞，徐立凯，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：新型
国别省市：
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