提供一種用于形成冶金結合的方法。使第一金屬工件（１０）和一個或更多個第二金屬工件（１５）相互靠近，從而使第一金屬工件（１０）的第一部位（１２）與所述一個或更多個第二金屬工件（１５）的第二部位（１７）呈大致疊置關系。在所述第一部位（１２）和所述第二部位（１７）之間設置合適的材料（９９），所述材料（９９）呈顆粒或箔片形式。通過合適的高壓接合處理（９５）和高速接合處理中的任一種將所述第一工件（１０）的包括所述第一部位（１２）的至少第一部分壓向所述一個或更多個第二金屬工件（１５）的包括所述第二部位（１７）的第二部分，從而致使所述第一金屬工件（１０）和所述一個或更多個第二金屬工件（１５）相互接合或焊接而在它們之間形成冶金結合。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及基于向正在焊接或接合的工件施加壓力和/或速度的焊 接和接合處理。
技術介紹
存在多種用于接合/焊接工件以例如在工件之間形成互鎖或冶金結 合的接合/焊接處理。這些處理中的一類提供固態冶金結合，即不將工件加熱到其熔點或 者不添加釬料，這至少包括以下公知處理(i) 磁脈沖成形(PMF);(ii) 爆炸焊(EW);(iii) 摩擦焊(FW);(iv) 超聲波焊(USW);(V) 擴散焊(DFW); (vi) 冷焊(CW); (Vii) 氣壓焊(PGW);(viii)鍛焊(FOW)。 磁脈沖成形(PMF)是通過脈沖磁場使金屬工件或其一部分快速運 動而致使工件變形的處理。PMF處理的一個優點是該處理中的比熱最小因而不會或幾乎不會加熱工件，這里將該處理稱為"冷焊"或"焊接"。 此外，該處理沒有會留下工具痕的缺點，而在其他技術中會留下工具痕。PMF處理使用電容器組、成形線圈，而且通常還使用磁場造型器以 產生強磁場。通過使儲存在電容器組中的電能極快地排放到成形線圈中 而產生PMF處理所需的極強磁場。工件中感生的最終渦電流在工件與成形線圈之間產生磁排斥，并且由于成形線圈被牢固地支撐在其位置處， 因而該排斥致使工件變形。當工件表面在斥力的作用下運動時，其從磁場吸收能量。為將大部 分可用能量用于進行成形并降低由于能量透入工件材料(這因電阻加熱而浪費能量)而引起的能量損失，使成形磁脈沖非常短。在大多數PMF 應用中，脈沖持續時間在大約10微秒至大約250微秒之間(放電電流的 第一波持續時間)。轉讓給本受讓人的US 5,824,998公開了將第一金屬工件的至少一部 分接合或焊接至一個或更多個第二金屬工件的至少一部分的方法，該方 法包括借助脈沖磁力引起第一工件的所述部分運動，從而沖擊第二工件 的所述部分，該運動給第一工件的所述至少一部分賦予動能，從而致使 這兩個所述至少一部分彼此接合或焊接。US 5,442,846公開了通過橋接套筒接合外徑至少為12英寸的鋼管的 相鄰兩段，通過借助短收縮脈沖進行磁成形而使該套筒收縮至兩個管段。爆炸焊(EW)是這樣一種固態焊接處理，在該處理中，通過因受控 爆破高速沖擊工件而在兩個工件之間形成焊縫。這兩個工件布置成在二 者之間具有間距，用炸藥在一端處將兩個工件沖擊在一起從而在此形成 接觸，接觸點因爆破力而橫過工件快速運動，直至兩個工件被完全焊接。摩擦焊(FW)是這樣一種固態處理，在該處理中，使第一工件在與 第二工件接觸的同時相對于第二工件轉動或平移，二者之間產生的摩擦 提供結合能量。超聲波焊(USW)是這樣一種固態焊接處理，其中在高壓下使第一 工件壓靠第二工件，在二者之間的接觸區域引起高頻振動，從而提供結 合能量。擴散焊(DFW)是這樣一種固態焊接處理，其中在高溫(不過低于 工件的熔融溫度)高壓下使第一工件壓靠第二工件，工件在宏觀上不產 生明顯變形或者相對運動。冷焊(CW)是這樣一種固態焊接處理，其中在室溫下以高壓使第一 工件壓靠第二工件，工件在焊縫處明顯變形。氣壓焊(PGW)或者熱氣壓焊是這樣一種固態焊接處理，其中在高溫高壓下使第一工件壓靠第二工件，工件在宏觀上產生明顯變形。鍛焊(FOW)或沖擊焊是這樣一種固態焊接處理，其中在將第一工 件和第二工件加熱到焊接溫度后，使第一工件抵靠第二工件經受高沖擊 作用，工件在接觸面處明顯變形。
技術實現思路
為了便于更好地理解本專利技術，本文將不時使用以下術語第一工件——金屬物體，該金屬物體具有利用合適的力(例如脈沖 磁力)快速運動的至少一部分，因而該至少一部分與第二工件(參見下 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屬物體。加工——作為在第一工件的表面或其一部分上進行作業的結果的處 理。根據本專利技術，除了致使第一工件的形狀發生變化之外，所述加工還 會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——加工工件從而使其與第二工件非常緊密的接觸。所述接合 例如可以是這樣一種作用，其中基本管狀的工件抵靠該工件內部的金屬 柱狀物體收縮，從而非常強力地且基本上永久地迫使這兩個物體的相對 表面彼此抵靠。接合的目的例如可以是確保這兩個物體之間的緊密電連 接，即電阻最小。焊接——以使第一工件和第二工件的兩個相對表面彼此成為一體的 方式成形第一工件。在焊接中，這兩個表面實際上熔融或熔化至彼此內， 之后固化在一起而成為一體。冶金結合——由于金屬原子的原子團靠向一起時價電子波動功能的 空間延伸增大而引起的將金屬保持在一起的主要結合。固態結合——通過在基本上低于兩個工件中至少一個的熔點的溫度 下不添加釬料而在這兩個工件之間產生聚結的焊接處理而形成的結合。在以下帶編號的段落中限定本專利技術的一些實施方式。1. 一種用于在第一金屬工件與一個或更多個第二金屬工件之間形成冶金結合的方法，該方法包括(a) 使所述第一金屬工件和所述一個或更多個第二金屬工件相互靠近，從而使所述第一金屬工件的第一部位與所述一個或更多個第二金屬工件的第二部位呈大致疊置關系；(b) 在所述第一部位和所述第二部位之間設置合適的材料，所述材 料呈顆粒或箔片形式；以及(c) 通過合適的高壓接合處理和高速接合處理中的任一種將所述第一工件的包括所述第一部位的至少第一部分壓向所述一個或更多個第二 金屬工件的包括所述第二部位的第二部分，從而致使所述第一金屬工件 和所述一個或更多個第二金屬工件相互接合或焊接而在它們之間形成冶仝結仝並知口 。2、 根據實施方式1的方法，其中所述合適的高壓接合處理和高速接 合處理中的任一種包括以在其間具有所述材料的所述第一部位和所述第 二部位之間產生接觸鋒(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結合的方式相互接觸，所述接觸鋒在其中所述第一 部位和所述第二部位的相向部分已通過所述處理而結合的至少一個冶金 結合部位與其中所述第一部位和所述第二部位之間的相向部分將通過所 述處理而結合的至少一個未結合部位之間限定軌跡，其中所述接觸鋒在 所述第一部位和所述第二部位之間快速傳播。3、 根據實施方式2所述的方法，其中在所述接觸鋒處，所述第一部位和所述第二部位在所述接觸鋒處以預定銳角相遇。4、 根據實施方式2或3所述的方法，其中所述接觸鋒以3乂103米/秒以上的速度傳播。5、 根據實施方式2至4中任一實施方式所述的方法，其中所述接觸鋒以約600米/秒以上的速度傳播。6、 根據實施方式2至5中任一實施方式所述的方法，其中所述接觸 鋒以足以在所述未結合部位中在所述第一部位和所述第二部位的所述相 向部分之間形成等離子體的速度傳播。7、 根據實施方式6所述的方法，其中所述等離子體包括至少所述材料的由于正傳播的所述接觸鋒而被加熱成等離子體形式的部分。8、 根據實施方式2至7中任一實施方式所述的方法，其中所述處理 為磁脈沖成形處理，即PMF處理。9、 根據實施方式8所述的方法，其中在步驟(c)中，所述PMF處 理包括通過在線圈中通脈沖電流而感生脈沖磁力，該脈沖磁力為這樣的 力，即使所述第一部分以所述第一工件的初始動能沖擊所述第二部分 上，在沖擊之前，所述初始動能大于或等于沖擊之后所述第一工件的塑 性變形能與所述第二工件的彈性變形能的組合，從而所本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種在第一金屬工件和一個或更多個第二金屬工件之間形成冶金結合的方法，該方法包括： （ａ）使所述第一金屬工件和所述一個或更多個第二金屬工件相互靠近，從而使所述第一金屬工件的第一部位與所述一個或更多個第二金屬工件的第二部位呈大致疊置關系； （ｂ）在所述第一部位和所述第二部位之間設置合適的材料，所述材料呈顆粒或箔片形式；以及 （ｃ）通過合適的高壓接合處理和高速接合處理中的任一種將所述第一工件的包括所述第一部位的至少第一部分壓向所述一個或更多個第二金屬工件的包括所述 第二部位的第二部分，從而致使所述第一金屬工件和所述一個或更多個第二金屬工件相互接合或焊接而在它們之間形成冶金結合。
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：奧倫加弗里，尤里利夫希茨，
申請(專利權)人：帕爾薩焊接有限公司，
類型：發明
國別省市：IL[以色列]
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