提供一种用于形成冶金结合的方法。使第一金属工件（１０）和一个或更多个第二金属工件（１５）相互靠近，从而使第一金属工件（１０）的第一部位（１２）与所述一个或更多个第二金属工件（１５）的第二部位（１７）呈大致叠置关系。在所述第一部位（１２）和所述第二部位（１７）之间设置合适的材料（９９），所述材料（９９）呈颗粒或箔片形式。通过合适的高压接合处理（９５）和高速接合处理中的任一种将所述第一工件（１０）的包括所述第一部位（１２）的至少第一部分压向所述一个或更多个第二金属工件（１５）的包括所述第二部位（１７）的第二部分，从而致使所述第一金属工件（１０）和所述一个或更多个第二金属工件（１５）相互接合或焊接而在它们之间形成冶金结合。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及基于向正在焊接或接合的工件施加压力和/或速度的焊 接和接合处理。
技术介绍
存在多种用于接合/焊接工件以例如在工件之间形成互锁或冶金结 合的接合/焊接处理。这些处理中的一类提供固态冶金结合，即不将工件加热到其熔点或 者不添加钎料，这至少包括以下公知处理(i) 磁脉冲成形(PMF);(ii) 爆炸焊(EW);(iii) 摩擦焊(FW);(iv) 超声波焊(USW);(V) 扩散焊(DFW); (vi) 冷焊(CW); (Vii) 气压焊(PGW);(viii)锻焊(FOW)。 磁脉冲成形(PMF)是通过脉冲磁场使金属工件或其一部分快速运 动而致使工件变形的处理。PMF处理的一个优点是该处理中的比热最小因而不会或几乎不会加热工件，这里将该处理称为"冷焊"或"焊接"。 此外，该处理没有会留下工具痕的缺点，而在其他技术中会留下工具痕。PMF处理使用电容器组、成形线圈，而且通常还使用磁场造型器以 产生强磁场。通过使储存在电容器组中的电能极快地排放到成形线圈中 而产生PMF处理所需的极强磁场。工件中感生的最终涡电流在工件与成形线圈之间产生磁排斥，并且由于成形线圈被牢固地支撑在其位置处， 因而该排斥致使工件变形。当工件表面在斥力的作用下运动时，其从磁场吸收能量。为将大部 分可用能量用于进行成形并降低由于能量透入工件材料(这因电阻加热而浪费能量)而引起的能量损失，使成形磁脉冲非常短。在大多数PMF 应用中，脉冲持续时间在大约10微秒至大约250微秒之间(放电电流的 第一波持续时间)。转让给本受让人的US 5,824,998公开了将第一金属工件的至少一部 分接合或焊接至一个或更多个第二金属工件的至少一部分的方法，该方 法包括借助脉冲磁力引起第一工件的所述部分运动，从而冲击第二工件 的所述部分，该运动给第一工件的所述至少一部分赋予动能，从而致使 这两个所述至少一部分彼此接合或焊接。US 5,442,846公开了通过桥接套筒接合外径至少为12英寸的钢管的 相邻两段，通过借助短收縮脉冲进行磁成形而使该套筒收縮至两个管段。爆炸焊(EW)是这样一种固态焊接处理，在该处理中，通过因受控 爆破高速冲击工件而在两个工件之间形成焊缝。这两个工件布置成在二 者之间具有间距，用炸药在一端处将两个工件冲击在一起从而在此形成 接触，接触点因爆破力而橫过工件快速运动，直至两个工件被完全焊接。摩擦焊(FW)是这样一种固态处理，在该处理中，使第一工件在与 第二工件接触的同时相对于第二工件转动或平移，二者之间产生的摩擦 提供结合能量。超声波焊(USW)是这样一种固态焊接处理，其中在高压下使第一 工件压靠第二工件，在二者之间的接触区域引起高频振动，从而提供结 合能量。扩散焊(DFW)是这样一种固态焊接处理，其中在高温(不过低于 工件的熔融温度)高压下使第一工件压靠第二工件，工件在宏观上不产 生明显变形或者相对运动。冷焊(CW)是这样一种固态焊接处理，其中在室温下以高压使第一 工件压靠第二工件，工件在焊缝处明显变形。气压焊(PGW)或者热气压焊是这样一种固态焊接处理，其中在高温高压下使第一工件压靠第二工件，工件在宏观上产生明显变形。锻焊(FOW)或冲击焊是这样一种固态焊接处理，其中在将第一工 件和第二工件加热到焊接温度后，使第一工件抵靠第二工件经受高冲击 作用，工件在接触面处明显变形。
技术实现思路
为了便于更好地理解本专利技术，本文将不时使用以下术语第一工件——金属物体，该金属物体具有利用合适的力(例如脉冲 磁力)快速运动的至少一部分，因而该至少一部分与第二工件(参见下 文)接合或焊接在一起。第二工件——接合或焊接至第一工件的至少一部分的金属物体。加工——作为在第一工件的表面或其一部分上进行作业的结果的处 理。根据本专利技术，除了致使第一工件的形状发生变化之外，所述加工还 会使第一工件或一部分接合或焊接至第二工件或其一部分。接合——加工工件从而使其与第二工件非常紧密的接触。所述接合 例如可以是这样一种作用，其中基本管状的工件抵靠该工件内部的金属 柱状物体收缩，从而非常强力地且基本上永久地迫使这两个物体的相对 表面彼此抵靠。接合的目的例如可以是确保这两个物体之间的紧密电连 接，即电阻最小。焊接——以使第一工件和第二工件的两个相对表面彼此成为一体的 方式成形第一工件。在焊接中，这两个表面实际上熔融或熔化至彼此内， 之后固化在一起而成为一体。冶金结合——由于金属原子的原子团靠向一起时价电子波动功能的 空间延伸增大而引起的将金属保持在一起的主要结合。固态结合——通过在基本上低于两个工件中至少一个的熔点的温度 下不添加钎料而在这两个工件之间产生聚结的焊接处理而形成的结合。在以下带编号的段落中限定本专利技术的一些实施方式。1. 一种用于在第一金属工件与一个或更多个第二金属工件之间形成冶金结合的方法，该方法包括(a) 使所述第一金属工件和所述一个或更多个第二金属工件相互靠近，从而使所述第一金属工件的第一部位与所述一个或更多个第二金属工件的第二部位呈大致叠置关系；(b) 在所述第一部位和所述第二部位之间设置合适的材料，所述材 料呈颗粒或箔片形式；以及(c) 通过合适的高压接合处理和高速接合处理中的任一种将所述第一工件的包括所述第一部位的至少第一部分压向所述一个或更多个第二 金属工件的包括所述第二部位的第二部分，从而致使所述第一金属工件 和所述一个或更多个第二金属工件相互接合或焊接而在它们之间形成冶仝结仝並知口 。2、 根据实施方式1的方法，其中所述合适的高压接合处理和高速接 合处理中的任一种包括以在其间具有所述材料的所述第一部位和所述第 二部位之间产生接触锋(contact front)的方式迫使所述第一部位和所述 第二部位以形成冶金结合的方式相互接触，所述接触锋在其中所述第一 部位和所述第二部位的相向部分已通过所述处理而结合的至少一个冶金 结合部位与其中所述第一部位和所述第二部位之间的相向部分将通过所 述处理而结合的至少一个未结合部位之间限定轨迹，其中所述接触锋在 所述第一部位和所述第二部位之间快速传播。3、 根据实施方式2所述的方法，其中在所述接触锋处，所述第一部位和所述第二部位在所述接触锋处以预定锐角相遇。4、 根据实施方式2或3所述的方法，其中所述接触锋以3乂103米/秒以上的速度传播。5、 根据实施方式2至4中任一实施方式所述的方法，其中所述接触锋以约600米/秒以上的速度传播。6、 根据实施方式2至5中任一实施方式所述的方法，其中所述接触 锋以足以在所述未结合部位中在所述第一部位和所述第二部位的所述相 向部分之间形成等离子体的速度传播。7、 根据实施方式6所述的方法，其中所述等离子体包括至少所述材料的由于正传播的所述接触锋而被加热成等离子体形式的部分。8、 根据实施方式2至7中任一实施方式所述的方法，其中所述处理 为磁脉冲成形处理，即PMF处理。9、 根据实施方式8所述的方法，其中在步骤(c)中，所述PMF处 理包括通过在线圈中通脉冲电流而感生脉冲磁力，该脉冲磁力为这样的 力，即使所述第一部分以所述第一工件的初始动能冲击所述第二部分 上，在沖击之前，所述初始动能大于或等于冲击之后所述第一工件的塑 性变形能与所述第二工件的弹性变形能的组合，从而所本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种在第一金属工件和一个或更多个第二金属工件之间形成冶金结合的方法，该方法包括： （ａ）使所述第一金属工件和所述一个或更多个第二金属工件相互靠近，从而使所述第一金属工件的第一部位与所述一个或更多个第二金属工件的第二部位呈大致叠置关系； （ｂ）在所述第一部位和所述第二部位之间设置合适的材料，所述材料呈颗粒或箔片形式；以及 （ｃ）通过合适的高压接合处理和高速接合处理中的任一种将所述第一工件的包括所述第一部位的至少第一部分压向所述一个或更多个第二金属工件的包括所述 第二部位的第二部分，从而致使所述第一金属工件和所述一个或更多个第二金属工件相互接合或焊接而在它们之间形成冶金结合。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：奥伦加弗里，尤里利夫希茨，
申请(专利权)人：帕尔萨焊接有限公司，
类型：发明
国别省市：IL[以色列]
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