用于自阻加热焊接不导电材料的复合石墨模具制造技术

一种用于自阻加热焊接不导电材料的复合石墨模具，这种石墨模具由内模和外模组成，其特征在于：石墨模具的内模和外模又分别由阴、阳模组成，其中在外模的阴模内腔中放置内模，外模的阳模一端加工成圆台形，另一端为圆柱形；内模的阴模由两个中空的半圆柱组成，其中放置待焊接的母材；在内、外两个阴模上开有定位和测温用的小孔。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于自阻加热焊接不导电材料的模具，尤其适用于不导电的同种以及异种的小型母材的自阻加热焊接。
技术介绍
目前，在焊接中可采用多种方法加热母材和焊料，如炉丝加热、感应加热、自阻加热等。其中自阻加热是使电流通过母材，利用母材本身的电阻加热的方法。它具有方法简单，加热速度快，加热温度和加热速度便于控制等优点。在采用这种方法焊接不导电的同种以及异种母材时，需采用高密度导电石墨作模具。当通过电流时，石墨模具自阻加热，然后热量传递到不导电的焊接母材和焊料，以完成不导电的同种以及异种母材的焊接。现有普通模具在焊接小试样时，会出现弯折、不易定位及固定等问题。
技术实现思路
本技术提供一种构思新颖的特种复合石墨模具，使用该石墨模具可以很好的用于不导电的同种以及异种母材的焊接，尤其对于较小试样效果更佳。这种石墨模具由内模和外模组成，其特征在于内模和外模又分别由阴、阳模组成，其中在外模的阴模中放置内模，外模的阳模一端加工成圆台形，另一端为圆柱形；内模的阴模由两个中空的半圆柱组成，其中放置待焊接的材料；在内、外两个阴模上开有定位和测温用的小孔。采用这种复合石墨模具进行焊接，有焊接母材和焊料容易装填、焊接完成后焊接件容易取出、模具不容易损害及能够焊接形状复杂的不导电材料等优点。附图说明附图1是所述石墨模具外模套装结构的示意图。附图2(a)、2(b)示出了所述石墨模具外模的阳模结构示意图。附图3(a)、3(b)示出了所述石墨模具内模的阴模结构示意图。附图4(a)、4(b)示出了所述石墨模具内模的阳模结构示意图。具体实施方式附图1是所述复合石墨模具的结构示意图，图中示出了焊接Ni基高温合金和碳纤维增强碳化硅(Cf/SiC)异型材料采用的模具尺寸，在本说明书附图中所标出的尺寸的单位都是毫米(mm)。所述复合石墨模具包括内模和外模，内模和外模又分别由阴、阳模组成，其中在外模的阴模OFM中放置内模阴模IFM，外模的阳模一端加工成圆台形，另一端为圆柱形；内模的阴模由两个中空的半圆柱组成，其中放置待焊接的材料；在内、外两个阴模上开有定位和测温用的小孔(φ2)，其中放置热电偶，用来连续测量焊接时的温度，从而保证准确控制焊接温度，确保精密焊接。附图2示出了所述模具外模阳模的结构，其中(a)、(b)视图是从两个侧面观察所得的示意图，并在其上标出了焊接Ni基高温合金和碳纤维增强碳化硅异型材料所采用的尺寸。附图3是石墨模具内模的阴模，其中(a)、(b)视图是从两个侧面观察所得的示意图。所述模具内模的阴模由两个带有中空的半圆柱阴模组成，所述两个半阴模对扣起来后，其中的中空构成一个可以放置焊接件的阴模内腔C，所述内模的阴模的内腔形状可根据焊接件的尺寸和形状改变，例如可以为长方体或者圆柱体等，内模阴模采用分开的方式制作，可以方便的在阴模内部按焊接件的尺寸和形状加工内腔。图中尺寸为φ2的小孔可以供焊接前定位待焊母材，同时在焊接时放置测量温度的热电偶。附图4是石墨模具内模的阳模，其中(a)、(b)视图是从两个侧面观察所得的示意图。该图示出的是焊接一种长方体形母材时所采用的阳模结构及其尺寸。附图1-4中标明的模具尺寸是在实际焊接中经常使用的一种尺寸。实际上，模具的总长度可位于220mm到50mm之间，外圆最大直径不超过70mm即可，本领域技术人员显然知道图中模具的其它尺寸也可根据实际需要按比例放大和缩小。在焊接前，将母材和焊料放在内模的阴模的一个半圆柱阴模中，把另外一个半圆柱阴模扣上压紧成一个整圆柱。将内模的阴模压入外模的阴模中，利用两个阴模的φ2的小孔定位。装上内模的阳模，然后装上外模的阳模，在φ2的小孔中插入热电偶。即可在Gleeble 1500热模拟实验机等热压机上进行焊接。其中在把焊接件装配到模具的过程中，可采用导电性能优良的石墨纸或者类似的导电性能优良的薄片材料来夹紧焊接件。也可以采用这些材料进行阴阳模之间的固定等。关于阴阳模之间的固定，也可采用在其配合的端口处设置配套的螺纹，通过螺纹连接来实现。根据本技术制作的复合石墨模具可以方便的用于同种以及异种的不导电材料之间的焊接，申请人已应用这种模具成功的完成了小尺寸SiC陶瓷与SiC陶瓷，SiC陶瓷与Ni基高温合金，Cf/SiC复合材料与Ni基高温合金的焊接，均具有良好的使用效果。虽然根据最佳实施例对本技术做了说明，但是，显然在本技术实施例的基础上改变尺寸、形状或者任何等效置换得到的石墨模具都在本技术保护的范围之内。权利要求1.一种用于自阻加热焊接不导电材料的复合石墨模具，这种石墨模具由内模和外模组成，其特征在于石墨模具的内模和外模又分别由阴、阳模组成，其中在外模的阴模内腔中放置内模，外模的阳模一端加工成圆台形，另一端为圆柱形；内模的阴模由两个中空的半圆柱组成，其中放置待焊接的母材；在内、外两个阴模上开有定位和测温用的小孔。2.根据权利要求1所述的用于自阻加热焊接不导电材料的复合石墨模具，其特征是在焊接时，石墨模具的阴模和阳模之间采用导电性能优良的石墨纸作为夹层固定阴、阳模，并夹紧受焊母材。3.根据权利要求1所述的用于自阻加热焊接不导电材料的复合石墨模具，其特征是阴、阳模在其配合的端口处设置有相配套的螺纹。4.根据权利要求1所述的用于自阻加热焊接不导电材料的复合石墨模具，其特征是内模的阴模内腔的形状与受焊母材形状相同，例如，可以为形状相同的长方体或者圆柱体等。5.根据权利要求1所述的用于自阻加热焊接不导电材料的复合石墨模具，其特征是模具总长度在220毫米到50毫米之间，外模的外圆最大直径不超过70毫米。专利摘要一种自阻加热焊接不导电材料用的复合石墨模具，适用于不导电同种以及异种小型材料的自阻加热焊接。所述复合石墨模具由内模和外模组成，而石墨模具的内模和外模又分别由阴、阳模组成，其中在外模的阴模内腔中放置内模，外模的阳模一端加工成圆台形，另一端为圆柱形；内模的阴模由两个中空的半圆柱组成，其中放置待焊接的母材；在内、外两个阴模上开有定位和测温用的小孔。采用这种模具有焊接母材和焊料容易装填，焊接完成后焊接件容易取出，模具不容易损害，能焊接形状复杂的母材等优点。文档编号B23K11/36GK2671738SQ0327716公开日2005年1月19日 申请日期2003年7月22日 优先权日2003年7月22日专利技术者梁晓波, 李树杰, 段辉平, 冀小强 申请人:李树杰, 梁晓波, 段辉平本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梁晓波，李树杰，段辉平，冀小强，
申请(专利权)人：李树杰，梁晓波，段辉平，
类型：实用新型
国别省市：