為了成形-焊接薄板件,成功地采用了磁脈沖加工。在加上過程中,實現(xiàn)了當電流脈沖通過感應器時力和熱作用在板坯上。提出了利用感應電流I感和磁場壓力P來獲得搭接。利用勞倫茲力和感應電流進行成形和接觸焊的復合已有應用,但是該工藝的研究結(jié)果數(shù)據(jù),以及選擇和計算這些參數(shù)的科學依據(jù)方法和它們對成形和焊接影響的評估,具有一定的價值,磁脈沖成形-焊接的原理。
復合過程的原理如下:將纏卷的薄板安裝在可拆開的電介質(zhì)凹模2內(nèi),該凹模的形狀與成品制件的形狀相同。在板坯內(nèi)部配置感應器3。在電容器放電過程中,沿感應器的線圈流過放電電流I放,電流線的方向在示意圖上半周期內(nèi)符號“+”和“O”表示。
該電流的交變磁通量造成板坯上引起渦流I渦,其電力線的方向沿著板坯的外周。因此,當電充通過薄板的搭接頭時,將發(fā)出焦耳熱,當電流I渦一定值時,被聯(lián)接的搭接表面稍微熔化。
同時,感應器的磁場與薄殼件內(nèi)渦流的相互作用,導致沿具整個表面引起磁壓力P(它是成形壓力P成)),在搭接區(qū),該壓力達成為焊接壓力P焊。由于壓力和熱復合作用在搭接頭上,便形成接觸焊型的焊接。在焊接的同時,制件產(chǎn)生按凹模外形的形狀。根據(jù)被加工材料、具厚度和幾何尺寸,選用了作參數(shù)為:電容為3-600uf,工作頻率為10-15kHx,能量為0.1~10kJ。
目前,國外已建立了磁脈沖沖壓-“縮口”焊接、“擴口”焊接和“平面”焊接用的實驗設備和試驗性工業(yè)設備。因?qū)嶒炦^程中已進行了厚度為0.1~0.5mm的鋁、銅、鎳、黃銅零件的成形-焊接。
沖壓-焊接復合工藝與傳統(tǒng)制造薄殼件工藝相比,具有許多優(yōu)點:由于取消了許多工,故可顯著簡化工藝路線,可一次安裝制造零件;供給的能量可在寬廣范圍內(nèi)調(diào)節(jié),且精度較高,該工藝易于實現(xiàn)自動化,加工時無需傳遞介質(zhì),所需的裝備簡單。
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