感應釬焊分析

1、第六章 感應釬焊 第六章 感應釬焊 一些產品的零部件可以通過感應釬焊來進行連接，作為最后一道工序完成加工。連接區(qū)域的部件，包括將要被連接的部件表面，可以有選擇的加熱到釬焊溫度。感應釬焊是靠感應線圈或感應器使接頭內部產生感應電能實現(xiàn)加熱的。近年來，感應釬焊在工業(yè)中的應用越來越受到人們的重視。第六章 感應釬焊 6.1 6.1 感應釬焊的特點及應用感應釬焊的特點及應用6.1.1 感應釬焊的加熱方式 感應釬焊是通過感應電流加熱的，感應電流流過工件時的電阻熱是主要熱源，有時被稱做12R損耗。如果部件是一個電導體，被放置有快速變化的交變電流流動的感應線圈的電磁場中時，電阻熱將發(fā)生在每個部件上，如圖61所示

2、。 感應電流在工件表面上是最大的，向內部逐步減小。因此，在高頻情況下，表面熱可能具有最高的功率密度(kWC表面)。 實際工件的加熱深度取決于頻率和所感應的表面開始發(fā)熱后的加熱速度。感應釬焊通常應用相對較低的功率密度0080.24kWcm，以防止產生過量的表面熱。感應加熱的主要目的是將局部加熱的接頭區(qū)域達到所需的恒定溫度。第六章 感應釬焊 第六章 感應釬焊 6.1.2 感應釬焊的優(yōu)點 選擇感應電流作為熱源，充分利用局部加熱的方式對工件進行加熱，通?？梢詼p少構件的性能變化。 精確的加熱控制，精確穩(wěn)定的工藝循環(huán)，提供了外觀平整、光滑、均勻的接頭。 加熱速度快，正常的感應加熱循環(huán)因為加熱速度快，變色輕

3、并避免結垢，般來說允許在空氣中加熱。第六章 感應釬焊 在需要時，感應器和控制箱可采用柔性連接(見圖62)，滿足在工件移動的過程中釬焊接頭。 使用感應釬焊可減少和簡化夾持工裝。感應釬焊的加熱范圍小，增加了所用工裝的壽命，保持了被連接部件的尺寸精度。 產量不高時，如果有現(xiàn)成的感應發(fā)生器，用銅管制成的簡單的感應器也可以很經濟的完成感應釬焊操作。第六章 感應釬焊 6.1.3 感應釬焊的缺點 配套系統(tǒng)復雜。 部件的裝配難度大。 設備的初裝費用高。 需要專門知識。第六章 感應釬焊 6.1.4 感應釬焊的應用 感應釬焊廣泛使用于消費品、工業(yè)產品、結構組件、電力和電子產品、微型設備、機器和手工工具以及空間部件

4、等。 圖6.3和圖6.4所示為紫銅件構成的管件靠感應釬焊組合在一起，使用BCu91PAg釬料環(huán)不使用釬劑。第六章 感應釬焊 6.2 6.2 感應釬焊的設備感應釬焊的設備 感應釬焊所用的設備主要由兩部分組成，即交流電源和感應圈。此外還有夾持和定位零件所需用輔助夾具圖6.5和圖6.6分別表示感應釬焊裝置的原理和感應圈型式。第六章 感應釬焊 第六章 感應釬焊 用于釬焊的交流電源主要是中頻和高頻，工頻很少直接用于釬焊。中頻電源可以是電動機-發(fā)電機組，也可以是固體變頻設備，它們適用于釬焊大厚件。常用的高頻電源是真空管振蕩器。真空管振蕩器能產生的頻率范圍200kHz8MHz，一般最常用的設備頻率為1506

5、00 kHz。頻率越高，加熱越迅速，特別適用于釬焊薄件。如果采取靈活的操作手段，也可釬焊較厚的工件，因此得到廣泛采用。第六章 感應釬焊 感應圈是感應釬焊設備的重要器件，交流電源的能量是通過它傳給焊件而實現(xiàn)加熱的。因此感應圈的結構是否合理，對于釬焊質量和提高生產率有重大影響。正確設計和選用感應器的基本原則是保證焊件加熱迅速、均勻及效率高。通常感應圈均用純銅管（圓管或扁管）制作，工作時管內通水冷卻；管壁厚度應不小于電流滲透深度，一般為11.5mm。感應圈與焊件之間應保持間隙以避免短路。為了提高加熱效率，應盡量減少圈匝間及與焊件的無用間隙。為此，圈應制成與所釬焊接頭相似的形狀，并與焊件保持不大于3m

6、m的均勻間隙。但對于壁厚不均的焊件或非圓形焊件，有時也可借調節(jié)感應圈與焊件的間隙來保證較均勻的加熱。感應圈的匝間距離一般取為管徑的0.51倍。應盡可能采用外熱式感應圈，這是由于電流的環(huán)向效應，使外熱式感應圈比內熱式感應圈的加熱效率高。第六章 感應釬焊 第六章 感應釬焊 感應釬焊時，為保證裝配準確性及與感應圈相對的位置，往往需要一些輔助夾具來夾持和定位焊件。它們對于提高生產率和保證釬焊質量有重要作用。特別是在自動和半自動感應釬焊設備中已經發(fā)展為一套復雜裝置。在設計夾具時應注意的是，與感應圈臨近的夾具零件不應使用金屬，以免被感應加熱。第六章 感應釬焊 第六章 感應釬焊 6.3 6.3 感應釬焊方法

7、的分類感應釬焊方法的分類 感應釬焊可分為手工的、半自動的和自動的三種方式。手工感應釬焊時，焊件的裝卸、釬焊過程的實施和調節(jié)都靠手工操作。這種方式只適用于簡單焊件的小批量生產，其生產效率低，對工人的技術水平要求高，但它具有較大的靈活性。例如，當釬焊設備技術規(guī)格不合適而又需釬焊厚件時，有時可借斷續(xù)通電加熱來解決。半自動感應釬焊，焊件的裝卸和通電加熱仍靠人來操作，但釬焊過程的斷電結束是借助于時間繼電器或光電控制器自動控制。自動感應釬焊使用的感應圈是盤式或隧道式。工作時感應圈一直通電，利用傳動帶或轉盤把焊件連續(xù)送入感應圈中。焊件所需的加熱是靠調整傳送機構的運動速度控制焊件在感應圈中的時間來保證。這種方

8、式的生產率高，主要用于小件的大批量生產。 第六章 感應釬焊 6.4 6.4 感應釬焊的材料感應釬焊的材料 釬焊件的裝配間隙大小對釬縫的力學性能有很大的影響。推薦的裝配間隙值見表6.1.感應釬焊時，焊件置于感應圈中或近旁，難以送進釬料。因此宜在裝配時預先把釬料和釬劑放好?？墒褂貌瓲?、絲狀、粉狀和膏狀的釬料。放置的釬料不宜形成封閉環(huán)，以免因自身的感應電流加熱而過早熔化。由于加熱迅速，應注意選用毛細性好的釬料。第六章 感應釬焊 表6.1 感應釬焊推薦裝配間隙表 （mm）注：1.表內數(shù)值系徑向間隙值； 2.零件的尺寸減小，則間隙可選擇下限間隙值，反之亦然； 3.采用與被釬焊金屬物理化學性質相差較大的釬焊時，可選擇上限間隙值； 4.異種材料釬焊時，考試到膨脹系數(shù)的差異，表值應視為在 釬焊加熱狀態(tài)下的實際間隙。第六章 感應釬焊 感應釬焊可在空氣中、保護氣氛和真空中進行。采用釬劑介質去膜時，可使用液態(tài)和膏狀的釬劑。采用氣體介質去膜時，焊件需置于容器中，感應圈的安放方式有兩種：一種是置于容器外，靠感應器來加熱焊件。此時，容器材料應是導體。另一方式感應圈置于容器