CN207900451U - 一种放热焊接模具 - Google Patents

Abstract

一种放热焊接模具，包括反应模、熔接模、被焊件夹具，反应模的反应槽的下部连通第一导流槽，反应模的下部对应第一导流槽的下端设置向下突出的圆台结构，第一导流槽向下延伸连通到圆台结构的下端面；熔接模包括上熔接模、下熔接模，上熔接模的上部对应圆台结构开设配合槽，上熔接模的下部开设上熔接槽，配合槽与熔接槽之间开设第二导流槽；下熔接模的上部开设下熔接槽、以及焊件槽；反应模下部、上熔接槽的侧表面、下熔接模的侧及底表面贴合设置钢板层。本实用新型将模具中最易损坏的部分独立出来，利于损坏后更换，以及采用钢质材料对易损伤部分进行保护和增加焊接件临时固定夹具，提高了放热焊接模具的使用寿命和模具本身的利用率。

Description

一种放热焊接模具

技术领域

本实用新型属于金属焊接领域，具体涉及一种用于铜、铜包钢、钢材之间熔化焊接的放热焊接模具。

背景技术

放热焊接是一种新型的焊接技术，它的原理是利用铜的氧化物和铝粉发生还原反应，将铜置出来，变成高温金属铜熔液，在特制模具的包裹下，将需要焊接的两种金属熔接在一起，形成分子结合。放热焊接相比传统的金属连接工艺具有更强的耐腐蚀能力、过载能力以及热稳定性，同时还具有焊接速度快，施工效率高的优势，但在实际施工中，不同的焊接形式、不同的焊接形状均需要不同的模具。放热焊接模具一般为石墨材料加工制成，石墨材料强度相对较低，质地松软易磨损，经多次使用夹拆，熔接模的焊件孔洞会逐渐扩大；当孔洞扩大到开始“吐液”时，必须更换模具，否则焊接完的接头有“夹渣”、“缺肉”甚至虚焊缺陷，不能达到质量要求；石墨制成的模具平均寿命为50～100个熔焊接头，如果在焊接件受力情况下将熔接模闭合，焊件孔洞就有可能受力损伤，这样就使得焊接模具全部更换的成本相对较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，解决现有放热模具使用寿命低、受损后更换成本高的问题，提供一种提高易损部件寿命的、各部件受损后易于更换的放热焊接模具。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

依据本实用新型提出的一种放热焊接模具，包括反应模、熔接模，所述反应模开设带上盖的反应槽，反应槽的下部连通第一导流槽，反应模的下部对应第一导流槽的下端设置与反应模一体连接的、向下突出的、下部为小端的圆台结构，第一导流槽向下延伸连通到圆台结构的下端面；所述熔接模包括扣合为一体的上熔接模、下熔接模，上熔接模的上部对应圆台结构开设圆台型的配合槽，上熔接模的下部开设用于放热焊接被焊件的上熔接槽，配合槽与熔接槽之间开设与第一导流槽连通的第二导流槽；下熔接模的上部开设与上熔接槽配合用于放热焊接被焊件的下熔接槽、以及用于放置被焊件的焊件槽；所述反应模和熔接模由石墨材质制作而成，反应模的下部侧表面、上熔接模的侧表面、下熔接模的侧表面和下熔接模的底面贴合设置保护用的钢板层。

本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

较佳的，前述的一种放热焊接模具，所述焊件槽对应下熔接模侧表面的端口处连接被焊件固定装置，被焊件固定装置为顺接在焊件槽外侧的、与下熔接模侧表面的钢板层连接的钢管结构，钢管的上侧管壁上设置用于辅助压紧被焊接件的调整螺栓，钢管的下侧管壁与下熔接槽侧表面的钢板层之间连接加强板筋。

较佳的，前述的一种放热焊接模具，所述焊件槽的端口为方形，被焊件固定装置为方形钢管结构，方形钢管顺下熔接模向外侧延伸的长度为焊件槽方形端口长度的2～3倍。

较佳的，前述的一种放热焊接模具，所述反应模侧表面的钢板层上设置锁钩，上熔接模侧表面的钢板层上对应设置锁紧锁钩的锁扣；所述放热焊接模具还包括设置有两组平行的夹子的夹紧装置，所述反应模和下熔接模任一同侧的侧壁上开设用于插入夹子四个夹紧孔。

较佳的，前述的一种放热焊接模具，反应模下部的圆台结构的高度为上熔接模高度的1/2～2/3，反应模下部的圆台结构的小端直径为第一导流槽直径的2～2.5倍；所述钢板层的厚度为3～5mm。

较佳的，前述的一种放热焊接模具，所述第一导流槽为等径的直孔槽，第二导流槽为直径向下逐步增大的扩口槽。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本实用新型一种放热焊接模具至少具有下列优点及有益效果：

本实用新型采用了将反应模和熔接模分开设置的方式，熔接模分为上、下两个部分并采用钢质材料进行外部保护，特别是用于防止被焊件的孔洞处。正常放热焊接过程中，反应模和熔接模的上面部分仍然是组合在一起的，其组合部件为快速锁扣，对被焊件放置孔洞采用了钢质材料保护，钢板层可以减缓被焊接件对模具石墨材料的磨损和受力损坏；且由于钢板保护层位于石墨材料的外侧，不直接与熔融的高温焊接液接触，在正常操作时不会有被熔化的危险。

在模具使用过程中，当模具的被焊件放置孔洞处受到损坏后，只需要更换损坏的部分，不需要将整个模具报废，这样就提高了整个模具的可使用寿命期和模具的实际利用率。

在放热焊接施工实践中，还采用了被焊件夹具对被焊件进行提前按要求固定。石墨模具常常在被焊接件没有被很好固定的情况下在熔接腔内被夹紧夹具夹持闭合，两种硬度不同的材质相互挤压，最容易损伤的是相对较软、较脆的石墨材料，不规范夹持后容易在使用次数不多的情况下使两者接触部位的孔洞口扩大而达到报废的程度。本实用新型针对不同种类的模具，配置较为通用的被焊件夹具，被焊接件夹具主要采用钢板或角钢制成，主要的是采用螺栓压接的连接形式，不仅是与被焊件的连接采用压接形式，为适应通用要求，被焊件夹具改变本身形状的连接也采用螺栓压接的连接形式，该设计减少模具上被焊件放置孔洞处所受到的外力，降低了模具损坏的机率。

本实用新型将模具中最易损坏的部分独立出来，利于损坏后更换，以及采用钢质材料对易损伤部分进行保护和增加被焊件方形固定装置，提高了放热焊接模具的使用寿命和模具本身的利用率。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本实用新型的主视图。

图2是反应模的结构示意图。

图3是上熔接模的结构示意图。

图4是下熔接模的结构示意图。

图5是图4的一种实施例的俯视图。

图6是图4的另一种实施例的俯视图。

图7是图4的另一种实施例的俯视图。

【主要组件符号说明】

1：反应模、11：反应槽、12：第一导流槽、13：圆台结构、2：上熔接模、21：配合槽、22：上熔接槽、23：第二导流槽、3：下熔接模、31：下熔接槽、32：焊件槽、4：夹紧孔，5：锁钩，51：锁扣、6：被焊件固定装置，61：调整螺栓，7、钢板层。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的一种放热焊接模具其具体实施方式、结构、方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。

请参阅图1至图5所示，本实用新型的一种放热焊接模具，主要包括反应模1、熔接模、夹紧装置、被焊件固定装置6，其中反应模1和熔接模上下配置使用，被焊件固定装置6配合夹紧被焊接材料。

所述反应模1开设反应槽11和第一导流槽12。与常规反应模类似，反应槽11占据反应模1的上部及中部，为上部开口并带上盖的坩埚结构。第一导流槽12连通在反应槽11的下部中心处，第一导流槽12为上下等径的直孔通道，第一导流槽12垂直向下连通到反应模1的下端面。为进一步稳定反应模1与熔接模的配合，反应模1的下端面设置便于配合的凸起的圆台结构13。圆台结构13的大端位于上侧并与反应模1的下端面一体连接，圆台结构13的小端向下向外伸出；并且圆台结构13与第一导流槽12同轴设置，第一导流槽12也顺势向下延伸连通到圆台结构13的下端面。

所述熔接模包括扣合为一体的上熔接模2、下熔接模3。所述上熔接模2的上部对应圆台结构13开设圆台型的配合槽21；反应模1下部的圆台结构13的高度为上熔接模2高度的1/2～2/3，反应模1下部的圆台结构13的小端直径为第一导流槽12直径的2～2.5倍。上熔接模2的下部开设上熔接槽22，用于配合下熔接模放热焊接被焊件。配合槽21与上熔接槽22之间开设与第一导流槽12连通的第二导流槽23，第二导流槽23 为直径向下逐步增大的喇叭形通道。

所述下熔接模3的上部开设与上熔接槽22配合的下熔接槽31，彼此配合实现放热焊接。下熔接槽31的侧面还连通有用于放置被焊件的焊件槽32。所述反应模1和熔接模由石墨材质制作而成；反应模1的下部侧表面、上熔接模2的侧表面、下熔接模3的侧表面和下熔接模3的底面贴合设置保护用的钢板层7，钢板层7的厚度为3～5mm。所述上熔接模2与反应模1之间采用快速锁扣连接，反应模1侧表面的钢板层上设置锁钩5，上熔接模2侧表面的钢板层上对应设置锁紧锁钩的锁扣51。

所述夹紧装置包括通用的两组平行的夹子，所述反应模1和下熔接模 3任一同侧的侧壁上开设用于插入夹子四个夹紧孔4。

所述焊件槽32对应下熔接模3侧表面的方形端口处连接被焊件固定装置6。焊件槽32的端口为方形，被焊件固定装置6为方形钢管结构，方形钢管顺接在焊件槽32的外侧，方形钢管的下侧面与下熔接模3侧表面的钢板层5连接有结构加强用的加强板筋，加强板筋也为厚度为3～5mm 的钢板层。方形钢管的上侧管壁上设置调整螺栓61，用于辅助压紧被焊接件。所述被焊件固定装置6顺下熔接模3向外侧延伸的长度为焊件槽32 方形端口的长度的2～3倍。图5是被焊件呈十字形搭接情况时下熔接模的结构示意图，图6是被焊件呈T形焊接时的下熔接模结构示意图，图7 则是被焊件直线连接时下熔接模的结构示意图。

不论何种结构形式，本实用新型的使用过程都是相同的：反应模1与熔接模在夹紧装置的作用下组合使用，反应槽11内的反应物放热熔化出铜液，铜液通过第一导流槽12与第二导流槽23后，对被焊件进行放热焊接。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种放热焊接模具，其特征在于：包括反应模(1)、熔接模，所述反应模(1)开设带上盖的反应槽(11)，反应槽(11)的下部连通第一导流槽(12)，反应模(1)的下部对应第一导流槽(12)的下端设置与反应模(1)一体连接的、向下突出的、下部为小端的圆台结构(13)，第一导流槽(12)向下延伸连通到圆台结构(13)的下端面；所述熔接模包括扣合为一体的上熔接模(2)、下熔接模(3)，上熔接模(2)的上部对应圆台结构(13)开设圆台型的配合槽(21)，上熔接模(2)的下部开设用于放热焊接被焊件的上熔接槽(22)，配合槽(21)与上熔接槽(22)之间开设与第一导流槽(12)连通的第二导流槽(23)；下熔接模(3)的上部开设与上熔接模(2)配合用于放热焊接被焊件的下熔接槽(31)、以及用于放置被焊件的下焊件槽(32)；所述反应模(1)和熔接模由石墨材质制作而成，反应模(1)的下部侧表面、上熔接模(2)的侧表面、下熔接模(3)的侧表面和下熔接模(3)底面贴合设置保护用的钢板层(7)。

2.根据权利要求1所述的一种放热焊接模具，其特征在于：所述焊件槽(32)对应下熔接模(3)侧表面的端口处连接被焊件固定装置(6)，被焊件固定装置(6)为顺接在焊件槽(32)外侧的、与下熔接模(3)侧表面的钢板层(7)连接的钢管结构，钢管的上侧管壁上设置用于辅助压紧被焊接件的调整螺栓(61)，钢管的下侧管壁与下熔接槽侧表面的钢板层之间连接加强板筋。

3.根据权利要求2所述的一种放热焊接模具，其特征在于：所述焊件槽(32)的端口为方形，被焊件固定装置(6)为方形钢管结构，方形钢管顺下熔接模(3)向外侧延伸的长度为焊件槽(32)方形端口长度的2～3倍。

4.根据权利要求1～3任一项所述的一种放热焊接模具，其特征在于：所述反应模(1)侧表面的钢板层上设置锁钩(5)，上熔接模(2)侧表面的钢板层(7)上对应设置锁紧锁钩的锁扣(51)；所述放热焊接模具还包括设置有两组平行的夹子的夹紧装置，所述反应模(1)和下熔接模(3)任一同侧的侧壁上开设用于插入夹子四个夹紧孔(4)。

5.根据权利要求4所述的一种放热焊接模具，其特征在于：反应模(1)下部的圆台结构(13)的高度为上熔接模(2)高度的1/2～2/3，反应模(1)下部的圆台结构(13)的小端直径为第一导流槽(12)直径的2～2.5倍；所述钢板层(7)的厚度为3～5mm。

6.根据权利要求5所述的一种放热焊接模具，其特征在于：所述第一导流槽(12)为等径的直孔槽，第二导流槽(23)为直径向下逐步增大的扩口槽。