專利名稱：焊接裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明整體上涉及一種焊接裝置和方法，具體而言，本發(fā)明涉及一種用于焊接不同種類和尺寸的物體例如以電纜、棒材、條材、條帶、桿材、磁帶等形式存在的電導(dǎo)體的放熱焊接裝置及用于在上述物體之間以低成本形成載流量高、低電阻的導(dǎo)電連接的焊接方法。
背景技術(shù)：
放熱焊接已被認(rèn)為是一種能夠形成載流量高、電阻低的優(yōu)質(zhì)導(dǎo)電連接的最佳方法。
通過放熱焊接法形成的連接不受熱條件的影響，而熱條件能夠使機(jī)械和壓力連接松動(dòng)或腐蝕。放熱焊接法由于其耐久性和長(zhǎng)壽命而得到認(rèn)可。該方法將零件或?qū)w熔接到一起，以形成一種載流能力與導(dǎo)體相同的分子鍵。這種連接可以廣泛應(yīng)用于接地裝置上，而且能夠使接地裝置象一個(gè)具有較低電阻的連續(xù)導(dǎo)體一樣工作。
可重復(fù)使用的耐火模具通常由石墨或類似材料制成，而且可以廣泛應(yīng)用放熱焊接材料，以形成多種載流量高、電阻低的電連接。這樣的常規(guī)模具可以是由美國(guó)俄亥俄州的Erico International of Solon公司出售的商標(biāo)為CADWELD的模具。
這些可反復(fù)使用的模具為兩個(gè)或多個(gè)組合式模具，這些組合式模具通常通過一鉸接夾實(shí)現(xiàn)打開、關(guān)閉和固定。模具部件設(shè)置有多個(gè)支承在一個(gè)分離面上的表面，在分離面內(nèi)設(shè)置有多個(gè)凹入部分，當(dāng)模具部件被夾在一起時(shí)，這些凹入部分就會(huì)形成不同的空腔和通道。一般情況下，模具部分形成了一個(gè)焊接腔，該焊接腔通常包括一個(gè)氣門，該氣門可以是一個(gè)加大下端的出口通道，該通道從模具的頂部延伸到焊腔。
需要焊接的部件通過從模具外部延伸到焊腔的套管通道而進(jìn)入焊腔。這種通道通常是水平延伸的。
一個(gè)坩堝沿垂直方向支承在裝配在一起的模具部件上。該坩堝包括一個(gè)將放熱材料容納在易熔圓盤上的腔室。一個(gè)位于圓盤下方的注口或出孔與模具出渣孔的頂部聯(lián)通。當(dāng)數(shù)量上經(jīng)過測(cè)量和調(diào)整的放熱材料被點(diǎn)燃時(shí)，將形成能夠熔化圓盤的熔融金屬，從而使熔融金屬能夠向下流入焊腔內(nèi)，以焊接暴露在焊腔內(nèi)的所有部件。所有熔渣都形成于焊接金屬的頂部，而且通常集聚在氣門內(nèi)。當(dāng)焊縫冷卻后，模具被打開并除去所有熔渣。接著，對(duì)模具和坩堝進(jìn)行清洗，以備重復(fù)使用。
這種模具的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，而且不利于節(jié)約成本。更重要的是，各種連接分別需要不同的模具部件。這樣基本上單獨(dú)使用的模具就會(huì)造成大量的模具或模具庫(kù)存，而且使這些模具的存放、運(yùn)輸和選擇性使用成本很高，而且也很繁瑣。盡管某些模具組件一般在較大的通道內(nèi)通過在較小的導(dǎo)體周圍使用墊片、套管或填料來容納不同尺寸的導(dǎo)體，但墊片或套管會(huì)使模具產(chǎn)生磨損，從而縮短其使用壽命。上述的所有因素都將對(duì)形成高質(zhì)量的連接所需的成本產(chǎn)生影響。由于成本問題，使用者和擁有者就可能選擇價(jià)格較低、而且效率也較低的焊接連接及低質(zhì)量的連接。
因此，就需要使用于形成放熱連接的裝置和方法的成本盡可能地低。從理論上講，這一點(diǎn)可通過淘汰包圍并容納著需要連接到一起的部件的已成形或已加工成形的耐火模具來實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
用于形成焊接連接的焊接裝置包括一個(gè)底座，一個(gè)層狀或夾層狀的耐火襯墊和墊片及需要連接在一起的部件抵靠在該底座上。每個(gè)墊片都設(shè)置有一個(gè)與待連接的部件相交的孔。一個(gè)壓板壓在層狀結(jié)構(gòu)上，以擠壓部件周圍的墊片，從而使壓板與墊片上的孔連接起來形成焊腔。壓板最好為放熱焊接坩堝的一部分，在放熱焊接坩堝內(nèi)，充入的一定量的放熱材料被點(diǎn)燃，以形成能夠通過一漏孔流入焊腔內(nèi)從而形成焊接連接的焊接金屬?？筛鶕?jù)正在形成的連接類型的不同而采用兩層或多層墊片。在焊接連接形成后，底座和壓板坩堝相互分離，并扔掉墊片。
支承底座和壓板坩堝并用于執(zhí)行打開和壓緊關(guān)閉操作的是一個(gè)夾具，而且底座和壓板固定在該夾具上。底座是一個(gè)矩形的部件，在其相對(duì)的側(cè)面上設(shè)置有不同的結(jié)構(gòu)，而且底座可根據(jù)正在形成的焊接連接的類型的不同而翻轉(zhuǎn)使用。夾具支承著底座，以使部件沿對(duì)角線方向穿過底座單元和墊片，而墊片也具有相同的矩形結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明還涉及一種形成焊接連接的方法，該方法包括下述步驟將墊片和需要焊接的部件分層壓靠在底座上，而且每個(gè)墊片層都設(shè)置有一個(gè)與需要焊接的部件相交的孔；將分層排列的墊片和部件擠壓到底座上，以密封部件并形成一個(gè)密封的焊腔。接著，將熔融的金屬導(dǎo)入焊腔內(nèi)并形成連接。當(dāng)松開時(shí)，墊片被扔掉。
這樣，無需飽受上述庫(kù)存和磨損問題的特殊耐火焊腔模具組件就能夠形成多種焊接連接。這樣，在戶外或在商店內(nèi)就能夠非常容易而且低成本地完成相同質(zhì)量的焊接連接。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明包括在下文中加以說明并在權(quán)利要求書中特別指出的特征，對(duì)本發(fā)明的某些圖示實(shí)施例所作的如下說明和附圖均為說明性的，而且僅對(duì)本發(fā)明的原理可以采用的多種方式中的幾種作出了說明。


圖1為未被裝配在一起的夾具及坩堝壓板和底座的部件立體分解圖；圖2是一個(gè)類似的視圖，但上述部件已被裝配到夾具上；圖3為底座的一個(gè)視圖，該底座設(shè)置有一個(gè)適合于連接圓形部件例如圖示的電纜或棒材的外露表面；圖4是一個(gè)與圖3類似的視圖，圖中示出了翻轉(zhuǎn)的底座和適合于連接圖示的扁平帶材的外露表面；圖5是一個(gè)與圖2類似的視圖，圖中示出了耐火墊片和夾在敞口的坩堝壓板和底座之間的部件；
圖6是一個(gè)與圖5類似的視圖，圖中示出了處于閉合狀態(tài)下的夾具和受到擠壓的墊片和部件；圖7是一個(gè)穿過坩堝壓板的垂直剖視圖，圖中示出了一種處于閉合狀態(tài)下的不同類型的蓋子和一個(gè)安裝到位的金屬圓盤；圖8為局部透視圖，圖中示出了裝填有放熱材料的坩堝；圖9為一個(gè)類似的視圖，圖中示出了點(diǎn)燃放熱材料時(shí)的情況；圖10是一個(gè)在形成焊接連接后打開夾具時(shí)的視圖；圖11和12為部件和墊片的頂視圖，圖中示出了需要連接在一起的部件與墊片上的孔相交的情況，其中墊片上的孔形成了焊腔；圖13至21為可用本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的一些不同類型的連接的局部透視圖，而且每個(gè)圖都包括一個(gè)圖示焊接連接所需墊片層數(shù)的視圖。
對(duì)最佳實(shí)施例的詳細(xì)說明參照?qǐng)D1和2，圖中整體上示出了以附圖標(biāo)記30表示的夾具，該夾具包括一個(gè)直立的棘齒條和一個(gè)棘輪機(jī)構(gòu)的殼體32，該殼體32包括一個(gè)突出的手柄33。在殼體內(nèi)回轉(zhuǎn)的是一個(gè)夾緊棘輪操縱桿34。操作人員通過擠壓手柄33和操縱桿34使殼體32與棘齒條31嚙合向下移動(dòng)。
棘齒條31的底部設(shè)置有一個(gè)支承底板36。棘齒條31在該底板的上方設(shè)置有兩個(gè)向前突出的臂37，臂37支承著向前突出的底托架部件38。底部托架部件38由四個(gè)向上延伸的側(cè)板39、40、41、42構(gòu)成，每個(gè)側(cè)板都設(shè)置有一個(gè)向上延伸或狹窄的爪43，爪的外尖端44可以向外略微張開。兩個(gè)側(cè)板39和41在底部通過橫向底板或條帶46連接在一起。這樣，底部托架部件就形成了一個(gè)向上張開的承座，其用于承接耐火的底座單元49，該底座單元與托架部件具有相同的形狀。在圖1中，耐火底座單元位于底部托架部件的外部，而在圖2中，底座單元49則被固定到底部托架部件上。為將該底座單元固定到位，側(cè)壁板39設(shè)置有指擰螺絲52。該指擰螺絲突出到位于底座單元49之側(cè)壁上的孔54內(nèi)，而且當(dāng)其被緊固時(shí)，能夠?qū)⒌鬃鶈卧潭ǖ轿?，如圖2所示。
底座支承板36與向前突出的底部托架部件38一起形成有一個(gè)用于夾具部件的穩(wěn)定的支承平臺(tái)，以使其在幾乎所有相對(duì)平滑的表面上保持直立狀態(tài)，而且無需操作人員通過手工操作來穩(wěn)定夾具。
固定在棘輪殼體32下部的是一個(gè)上托架部件58，該上托架部件58的前部固定著一個(gè)L形的托架板59。從托架的前部伸出的是兩個(gè)相互平行的銷60。一個(gè)指擰螺絲61設(shè)置在托架向前突出的短支腿62上。叉形物或銷60突出到坩堝壓板66的孔64內(nèi)，而指擰螺絲61裝配在位于坩堝壓板66側(cè)面上的孔67內(nèi)。這樣，坩堝壓板可被固定到上托架部件58上，而且當(dāng)其被固定時(shí)，還與由底座托架部件支承的底座單元49對(duì)準(zhǔn)。坩堝壓板受到支承，以使底部壓板表面68突出到托架59的下方并在夾具裝配狀態(tài)下與底座單元49對(duì)齊。
上托架部件還包括一個(gè)可回轉(zhuǎn)的棘輪釋放扳機(jī)70，棘輪機(jī)構(gòu)可通過該扳機(jī)而得以松開，而且整個(gè)上部部件可以升高到遠(yuǎn)離底座單元的位置上。而且如圖1和2所示，坩堝壓板66設(shè)置有一個(gè)頂蓋72，該頂蓋通過鉸接部件73固定到坩堝上。
現(xiàn)參照?qǐng)D3和4，從圖中可以看到底座單元49設(shè)置有相對(duì)的表面75和76，分別如圖3和4所示。在圖3中，表面75為頂面，而表面76為底面。在圖4中，底座單元已被簡(jiǎn)單地翻轉(zhuǎn)過來，這樣就使底面76變成頂面。這兩個(gè)表面分別設(shè)置有一個(gè)圖形，但這兩個(gè)圖形略有差別。矩形或方形的單元表面75設(shè)置有一個(gè)幾乎為半圓形的對(duì)角線溝槽78，該溝槽與一個(gè)幾乎為半球形的中心凹入部分79相交。如圖4所示，外表面76簡(jiǎn)單地設(shè)置有一個(gè)幾乎為半球形的中心凹入部分80。如圖3所示，形成于表面75上的花紋被設(shè)計(jì)成能夠有利于焊接圓形部件例如電纜81的結(jié)構(gòu)形式，同時(shí)位于表面76內(nèi)的單個(gè)中心凹入部分80被設(shè)計(jì)成能夠有利于焊接扁平條帶82的結(jié)構(gòu)形式。盡管在圖示的實(shí)施例中，底座單元僅設(shè)置有兩個(gè)相對(duì)的表面，但是應(yīng)該知道底座單元可以被制造成一個(gè)立方體的結(jié)構(gòu)形式，而且立方體的六個(gè)表面可分別設(shè)置有易于焊接不同部件的花紋結(jié)構(gòu)。
參照?qǐng)D5和6，圖中示出了在電纜導(dǎo)體84和85之間形成的焊接連接。當(dāng)夾具張開時(shí)，電纜導(dǎo)體被多層耐火墊片86、87和88分層夾在底座單元49上。這種分層設(shè)置是通過緊挨底座單元放置耐火墊片86，然后放置電纜導(dǎo)體85，接著放置墊片87，然后放置電纜導(dǎo)體84，接著放置頂部墊片88的方式來實(shí)現(xiàn)的。墊片部分可與底座具有相同的矩形或方形形狀，而且可以容易地疊放在一起，同時(shí)將需要焊接的部件夾在墊片之間。如圖所示，導(dǎo)體最好沿著與墊片孔89相交的底座單元和墊片的對(duì)角線方向設(shè)置。底部托架部件38的直立導(dǎo)向爪允許導(dǎo)體以這種方式定位。應(yīng)該知道導(dǎo)體可以比圖示的長(zhǎng)很多，因?yàn)樵诤附忧安恍枰獙?dǎo)體切斷。用于焊接導(dǎo)體的裝置和方法可以容易地在商店或戶外進(jìn)行。
每個(gè)襯墊或墊片部分都可由一種環(huán)保的高溫玻璃或其它密度約為128kg/m3的耐火纖維毛氈(felt)制成。一般情況下，墊片毛氈或墊片層具有一個(gè)高的回彈力(厚度)(loft)，而且對(duì)于一組焊縫而言，可以是一種約為60×60毫米的方形結(jié)構(gòu)，而且在其中心處還設(shè)置有一個(gè)24毫米的孔。這種結(jié)構(gòu)與底座單元及坩堝的壓板底面68的形狀相似。但是，也可采用其它形狀，例如圓盤形或橢圓形。對(duì)于很多連接而言，僅需要兩個(gè)墊片。對(duì)于圖示的某些連接而言，可以采用三個(gè)或更多的墊片部分。
對(duì)于墊片和需要分層焊接的部件如圖5所示，操作人員可以簡(jiǎn)單地握住操縱桿34并擠壓。反復(fù)擠壓將促使棘輪夾具在所需的壓力作用下向下移動(dòng)，如圖6所示，以將部件夾緊并壓在一起。圖6所示的三層墊片已在很大程度上受到了擠壓，從而在底座單元49和坩堝66的底部壓板表面68之間形成了一個(gè)處理焊腔。當(dāng)夾具閉合，而且層狀墊片和部件受到擠壓時(shí)，夾具就使部件固定到位，從而形成焊縫。坩堝的蓋子72處于打開位置上。
現(xiàn)參照?qǐng)D7、8和9，從圖中可以看到坩堝66可由一種固體塊狀的耐火材料制成，例如石墨等等。其包括一個(gè)在頂部92開口的放熱材料腔91。略成錐形的倒置腔體91包括一個(gè)錐形底座93，該底座與一個(gè)漏孔94聯(lián)通，該漏孔延伸到氣門腔95內(nèi)，而氣門腔95又延伸到底面或壓板表面68。在將放熱材料裝入腔體91內(nèi)之前，漏孔被一個(gè)金屬圓盤96所封閉。圖7、8和9所示的蓋子97可由一個(gè)堅(jiān)固的塊體加工成形，而且與圖5和6所示的蓋子72略有不同。但是，蓋子可通過相同或類似的鉸鏈73以相同的鉸接方式固定到坩堝的頂部上。
如果坩堝由石墨制成，那么應(yīng)該對(duì)石墨成分進(jìn)行預(yù)熱，以除去濕氣。由于圓盤位于坩堝部分的底部，因此焊接金屬98被放置在腔體91內(nèi)。焊接金屬可以預(yù)定的量容納在容器99內(nèi)，放熱材料位于容器的頂部，而原料化合物(starting compound)位于底部。這樣，當(dāng)將材料倒入坩堝腔體內(nèi)時(shí)，原料化合物就會(huì)位于頂部。
如圖9所示，可用一個(gè)火花槍101來點(diǎn)燃放熱材料。由火花槍產(chǎn)生的火花102從側(cè)面對(duì)準(zhǔn)蓋子上的開口103。根據(jù)常規(guī)的CADWELD方法，原料化合物點(diǎn)燃放熱材料，而且反應(yīng)向下繼續(xù)進(jìn)行，以產(chǎn)生熔融的金屬，同時(shí)熔渣上升到頂部。熔融的金屬熔化了圓盤96，而且熔融金屬通過漏孔94、氣門腔95向下流入由耐火墊片上的孔形成的焊接腔內(nèi)。頂部的所有熔渣都將向上噴射到氣門腔內(nèi)，而且當(dāng)形成焊縫后，將熔渣從焊縫上除去。
在焊縫成形并充分冷卻后，釋放扳機(jī)70動(dòng)作，而且夾具打開，如圖10所示。成形焊縫的頂部在圖中被表示為105，除去突出來的熔渣或容納在氣門腔內(nèi)的過量金屬。當(dāng)夾具打開時(shí)，移開焊接連接部分，拆下并扔掉形成焊腔的耐火墊片?？蓪?duì)坩堝的壓板進(jìn)行清洗，以備重復(fù)使用，而且打開夾具，接著該裝置就可以準(zhǔn)備形成另一個(gè)焊接連接。
現(xiàn)參照?qǐng)D11和12，從圖中可以看到耐火墊片88和中心孔89按照下述方式設(shè)置使每個(gè)墊片上的孔都與需要連接的部件相交。在圖11中，采用了兩個(gè)圓形或電纜段例如84和85，這兩根電纜都沿矩形墊片部分的對(duì)角線延伸。這樣就圍繞需要連接的部件提供了更多的墊片長(zhǎng)度，從而形成焊接金屬的密封。
在圖12中，一個(gè)電纜或?qū)w107被焊接到一個(gè)位于底部的扁平條帶108上。但是，孔89在接合位置上再次與兩個(gè)部件相交。對(duì)于這種連接，如圖12所示，可以采用圖4所示的底座單元的表面76。
當(dāng)夾具打開時(shí)，該裝置已經(jīng)簡(jiǎn)化的程序就在于將第一襯墊和墊片放置在耐火底座上，接著放置恰好穿過中心延伸的導(dǎo)體。第二襯墊和墊片以類似方式放置在第一導(dǎo)體的頂部。最后，如果需要，可將最后一個(gè)或第三襯墊和墊片放置在頂部。當(dāng)襯墊和墊片上的孔正確對(duì)準(zhǔn)時(shí)，夾具可以閉合，以用足夠的壓力擠壓分層排列的墊片和部件，目的是容納焊接金屬。接著，將材料裝入坩堝內(nèi)，并點(diǎn)燃焊接金屬，從而在導(dǎo)體或部件之間形成一個(gè)完全穿透的低電阻焊縫。應(yīng)該知道除了用放熱方法形成焊縫外，還可以用一個(gè)鑄勺將熔融金屬直接或通過坩堝澆鑄到焊腔內(nèi)的方式來形成焊縫。當(dāng)完成焊接時(shí)，夾具打開并扔掉受過擠壓的墊片。
現(xiàn)參照?qǐng)D13至21，圖中僅示出了可用本發(fā)明的裝置和夾具形成的各種連接形式中的幾種。對(duì)于每種焊接連接，圖中示出了用于形成一次性焊腔的耐火墊片的數(shù)量。
首先參照?qǐng)D13，圖中示出了一個(gè)四通電纜連接110。這種連接可用套管或不用套管來形成。如圖所示，形成電纜和電纜之間的連接僅需要兩個(gè)耐火墊片。
圖14所示的連接112形成于一個(gè)電纜113和一個(gè)棒材114之間，大體為字母“T”形。這種連接也可以用套管或不用套管來形成。如圖所示，僅需要兩個(gè)墊片。
在圖15中，大約互成直角延伸的電纜117和118之間形成了連接116。而且，也僅需要兩個(gè)墊片。
在圖16中，在交叉的電纜121和122之間形成了連接120。該連接可用套管或不用套管形成。在該連接中，需要三個(gè)墊片，如圖所示。
圖17示出了電纜125和加強(qiáng)桿126之間的連接124。在圖示的情況下，僅需要兩個(gè)墊片。
在圖18中，示出了電纜129和加強(qiáng)桿130之間的連接。在圖示的連接中，需要三個(gè)墊片。
在圖19中，示出了一電纜133和一條帶134之間的連接132。如圖所示，需要兩個(gè)墊片。
在圖20中，示出了一個(gè)位于底部的較大條帶136和一個(gè)位于頂部的較小條帶之間的連接135。對(duì)于圖示的連接而言，需要三個(gè)墊片。
在圖21中，示出了一個(gè)位于底部的條帶或帶材141和一個(gè)位于頂部的條帶或帶材142之間的連接140。對(duì)于圖示的連接而言，需要三個(gè)墊片。
盡管圖13至21僅示出了九種連接，但應(yīng)該知道本發(fā)明的裝置可利用相同的基本原料或成套工具中的組成部件制造出更多類型的連接。除了夾具之外，成套工具還可包括坩堝壓板和底座單元。該成套工具還可包括兩組裝在一個(gè)塑料袋中的三十三個(gè)襯墊和墊片。墊片通常在中心處設(shè)置有由沖切形成的孔，但通過沖切形成的圓形部分仍然留在原處。這有利于保持高回彈力(厚度)(high loft)耐火毛氈或保護(hù)材料的形狀和穩(wěn)定性。該套工具還可包括兩組十種焊接金屬的容器，如圖8中的標(biāo)記99所示。這些容器都可以具有相同的尺寸，而不必考慮所需完成的連接型式。該套工具還可包括點(diǎn)火器和各種清洗工具，以便于重復(fù)使用坩堝壓板。
例如，一套采用相同尺寸的墊片和相同尺寸的焊接金屬容器的工具可在圓形導(dǎo)體之間形成高質(zhì)量的焊接，而圓形導(dǎo)體可以是直徑最大為10毫米的固體銅，最大為50mm2的電纜銅和直徑最大為10毫米的加強(qiáng)桿。這套工具還可在規(guī)格最大為30×3mm的導(dǎo)體、規(guī)格最大為30×3mm的鋼帶和規(guī)格最大為30×3.5mm的鍍鋅鋼之間形成條帶或帶材連接。還可以更大的尺寸提供這些工具和墊片及焊接金屬，以覆蓋更大范圍的連接，例如高達(dá)120mm2或更大的電纜和棒材，從而無需使用大模具設(shè)備就能夠形成載流量高、電阻低的焊接連接，而大模具設(shè)備通常會(huì)產(chǎn)生磨損并增加換件成本。本發(fā)明用更為簡(jiǎn)化的裝置替代了高成本的專用模具，這樣就降低了使用者的安裝成本，而且還為大范圍的連接提供了一種解決方案。
應(yīng)該知道垂直定向的連接可通過下述方式來實(shí)現(xiàn)使夾具水平定位，使坩堝壓板設(shè)置有一個(gè)具有一個(gè)彎頭的漏孔，使用坩堝的下側(cè)面，漏孔通過該側(cè)面成為壓板表面。這樣，就可沿垂直方向夾持部件和墊片。而且，可通過在底座單元上設(shè)置一個(gè)孔或開口，例如可以支承一個(gè)圓形桿的孔，或一個(gè)朝向一鋼板或橫梁開口的孔，就可以將其直接連接到圓形棒材或其它物體上。
盡管已參照最佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作出了圖示和說明，但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)本說明書很容易地作出等同替換和修改。應(yīng)該知道如果需要，一個(gè)實(shí)施例的合適特征還可結(jié)合到另一實(shí)施例中。本發(fā)明包括所有這樣的等同替換和修改，而且其范圍由所附權(quán)利要求書來限定。
權(quán)利要求
1.一種形成電連接的方法，其包括下述步驟設(shè)置一個(gè)底座，將耐火墊片和需要焊接的導(dǎo)體分層壓在所述底座上，每個(gè)所述的墊片都設(shè)置有一個(gè)與需要連接的部件相交的孔，對(duì)分層排列的墊片和部件進(jìn)行擠壓，以使墊片與部件相一致，形成一個(gè)焊腔，接著將焊接金屬導(dǎo)入焊腔內(nèi)，以使部件熔化，從而形成低電阻的電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述分層排列的墊片和部件受到一個(gè)坩堝壓板的擠壓并在坩堝壓板內(nèi)由放熱反應(yīng)形成焊接金屬。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，包括將所述底座和所述坩堝壓板支承在一個(gè)夾具中并關(guān)閉夾具，從而實(shí)現(xiàn)這種擠壓的步驟。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于所述墊片為矩形，而且設(shè)置有一個(gè)中心孔，需要焊接的部件沿墊片的對(duì)角線方向延伸。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，包括由高回彈力的高溫玻璃或其它耐火纖維制造墊片的步驟。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，包括在底座上設(shè)置多個(gè)表面的步驟，每個(gè)表面都具有不同的結(jié)構(gòu)，從而當(dāng)面對(duì)墊片時(shí)，有利于形成不同類型的焊接結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，包括當(dāng)分層排列的墊片和部件受到擠壓時(shí)，使底座、墊片和部件對(duì)準(zhǔn)的步驟。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求1所述的方法，包括在坩堝內(nèi)以放熱法形成焊接金屬并將坩堝用作壓板對(duì)分層設(shè)置的墊片和部件進(jìn)行擠壓的步驟。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求8所述的方法，包括在底座上設(shè)置一個(gè)具有圖案的表面的步驟，以利于形成焊接連接。
10.一種用于形成焊接連接的裝置，其包括一個(gè)底座，耐火墊片和需要連接的部件的分層結(jié)構(gòu)，用于將所述分層結(jié)構(gòu)向底座擠壓的部件，每個(gè)墊片都設(shè)置有一個(gè)與需要連接的部件相交的孔，及用于將焊接金屬導(dǎo)入孔內(nèi)以使部件熔接到一起的部件。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于所述用于導(dǎo)入焊接金屬的部件包括一個(gè)坩堝。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的裝置，其特征在于所述坩堝包括用于擠壓所述分層結(jié)構(gòu)的部件。
13.根據(jù)權(quán)利要求10、11或12所述的裝置，其特征在于所述坩堝包括一個(gè)用于形成所述焊接金屬的放熱反應(yīng)腔和一個(gè)設(shè)置在所述坩堝上并與所述墊片上的孔聯(lián)通的漏孔。
14.根據(jù)權(quán)利要求10、11、12或13所述的裝置，包括一個(gè)用于支承所述底座和坩堝并用于相對(duì)作對(duì)準(zhǔn)的夾緊運(yùn)動(dòng)的夾緊和對(duì)準(zhǔn)夾具。
15.根據(jù)權(quán)利要求10、11、12、13或14所述的裝置，包括設(shè)置在所述底座上并能夠易于形成焊接連接的花紋結(jié)構(gòu)。
16.根據(jù)權(quán)利要求10、11、12、13、14或15所述的裝置，其特征在于所述墊片為矩形并設(shè)置有一個(gè)中心孔，所述部件通常沿墊片的對(duì)角線方向延伸并與所述的孔相交。
17.根據(jù)權(quán)利要求14、15或16所述的裝置，其特征在于所述夾緊和對(duì)準(zhǔn)夾具包括能夠增加分層設(shè)置的墊片和部件的壓力直到在需要連接的部件周圍形成一個(gè)合適的耐火密封的部件。
18.根據(jù)權(quán)利要求14、15、16或17所述的夾具，其特征在于所述夾具包括一個(gè)支承著一坩堝的可釋放的棘輪夾具，其一個(gè)表面被用作壓板，所述夾具包括一個(gè)用于支承所述底座的對(duì)準(zhǔn)導(dǎo)向件，所述對(duì)準(zhǔn)導(dǎo)向件突出到所述底座的范圍之外，以支承與所述底座和壓板對(duì)準(zhǔn)的層狀墊片和部件，所述夾具還包括一個(gè)直立的棘齒條和一個(gè)位于所述棘齒條底部的支承板，所述底座從恰好位于所述板上方的所述齒條的底部突出，并提高在直立位置支承在幾乎任意表面上的夾具的穩(wěn)定性。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種焊接裝置和方法，即一種放熱焊接裝置采用多層可壓縮的一次性耐火襯墊和墊片，以形成一個(gè)用于待焊接部件的焊腔。需要焊接的部件與墊片分層排列在一底座和一坩堝壓板之間，而坩堝壓板由一個(gè)夾具來支承。這種分層排列的墊片設(shè)置有多個(gè)與需要焊接的部件相交的孔。這些孔形成了焊腔。坩堝壓板設(shè)置有一個(gè)用于容納放熱材料的腔體，當(dāng)放熱材料被點(diǎn)燃時(shí)，能夠形成通過一漏孔流入焊腔內(nèi)的熔融金屬。當(dāng)焊縫形成時(shí)，打開夾具并扔掉墊片。本發(fā)明還涉及一種形成焊接連接的方法，該方法通過擠壓分層排列的墊片和待焊接部件形成一次性焊腔，從而簡(jiǎn)化焊接裝置并降低其成本，這樣無需使用大量成本較高的特殊耐火模具部件就能夠形成多種連接。
文檔編號(hào)H01R4/02GK1396036SQ02141149
公開日2003年2月12日 申請(qǐng)日期2002年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月6日
發(fā)明者伯納德·J·科爾迪耶, 迪迪耶·J·M·科伊, 雅各布斯·P·M·赫爾曼斯, 約翰內(nèi)斯·L·L·A·范登布魯克 申請(qǐng)人:愛瑞柯國(guó)際公司