钛极板铜耳连接的工艺及设备

论文摘要

为了克服现阶段电解镍生产过程中钛种板与铜耳铆钉连接的种种缺点,本文提出了应用电阻钎焊的方法对钛种板与铜耳进行连接。在正交试验设计的参数下,经过多次实验成功实现了较大面积搭接试样的焊接,同时,利用SEM、EPMA等对TC4与紫铜电阻钎焊接头组织研究,发现在适当焊接规范接头下,钎料与母材结合良好,钎料中主要金属原子与母材Ti和Cu能相互扩散、浸润,达到了原子间结合,焊缝组织无明显缺陷。对拉伸接头断口进行SEM分析,发现微观结合较好的接头为韧性断裂,结合较差的接头为脆性断裂,断裂方式的不同,是由于焊接过程中形成不同的化合物。根据电阻焊机的结构和工件的形状,利用Solidworks软件,我们初步对铜耳自动焊机进行设计,并进行虚拟装配。参考虚拟装配图,利用CAD制图技术,我们初步设计出铜耳自动焊机的机械装配总图,同时,我们对焊接设备的主要零部件电极接触头、铜耳支撑架、钛板定位板、滑道、焊接工作台等进行初步设计,并初步确定电动机的型号。接下来,我们根据所设计的尺寸来生产零部件,然后进行整体装配,设计出生产需要的铜耳自动焊机。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 插图索引
• 附表索引
• 第一章 绪论
• 1.1 本课题的研究背景
• 1.2 异种金属焊接技术的研究发展现状
• 1.2.1 异种金属的焊接性
• 1.2.2 异种金属焊接的困难
• 1.2.3 异种金属焊接方法的研究现状
• 1.3 铜与钛焊接技术
• 1.3.1 铜与钛的特性
• 1.3.2 铜与钛焊接的困难
• 1.3.3 铜与钛焊接技术的发展现状
• 1.4 电阻钎焊技术现状
• 1.4.1 钎焊基本原理
• 1.4.2 电阻钎焊的原理
• 1.4.3 电阻钎焊的应用
• 1.5 传统的样机设计和虚拟样机设计
• 1.6 课题的研究内容及意义
• 1.6.1 本课题研究的内容
• 1.6.2 本课题研究的意义
• 第二章 钛铜连接的工艺性实验
• 2.1 前言
• 2.2 实验材料
• 2.2.1 母材成分
• 2.2.2 钎料及钎剂的选择
• 2.3 试验设备
• 2.4 实验方法
• 2.4.1 焊接方法的选择
• 2.4.2 电阻钎焊
• 2.4.3 焊接工艺流程
• 2.4.4 研究方法的设计
• 第三章 焊缝组织分析
• 3.1 前言
• 3.2 钎料与母材间的相互作用
• 3.2.1 固态母材向液态钎料的溶解
• 3.2.2 液态钎料向母材的扩散
• 3.3 金相试样的制备
• 3.3.1 制样原则及接头形式
• 3.3.2 制样过程及方法
• 3.4.焊缝区宏观分析
• 3.5 焊缝微观组织分析
• 3.5.1 显微组织分析
• 3.5.2 焊缝断口分析
• 3.6 本章小结
• 第四章 基于SolidWorks的铜耳焊机的虚拟装配及动画演示
• 4.1 前言
• 4.2 SolidWorks软件简介
• 4.2.1 SolidWorks软件的应用
• 4.2.2 SolidWorks发展前景
• 4.3 铜耳焊机的初步设计
• 4.4 铜耳焊机总体装配图的动画演示
• 4.4.1 Animator插件的特点及基本操作
• 4.4.2 Animator界面介绍
• 4.5 铜耳焊机总体装配图的动画演示
• 4.6 本章小结
• 第五章 铜耳焊机机械部分的设计
• 5.1 前言
• 5.2 计算机辅助设计CAD技术简介
• 5.3 铜耳焊机机械装配图设计
• 5.4 铜耳焊机主要零部件设计
• 5.4.1 电焊机电极接触头的设计
• 5.4.2 铜耳支撑架的设计
• 5.4.3 铜耳的设计
• 5.4.4 钛板定位板的设计
• 5.4.5 滑道的设计
• 5.4.6 焊接工作台的设计
• 5.5 丝杠螺母传动机构的设计
• 5.6 电动机的选择
• 5.7 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录 攻读学位期间所发表的学术论文目录