專利名稱：用于密封容器的磁脈沖焊接方法和裝置以及密封的容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于密封貯存器(container)的方法和裝置，尤其是用于通過脈沖磁力(PMF)密封容器的方法和裝置。
背景技術(shù)：
諸如箱、罐、桶、瓶等例如用于存儲氣體和/或液體的容器通常通過單獨制出容器主體部分和蓋部來制造。為密封該容器，可采用焊接方法或卷邊方法將蓋部連接到容器主體部分上。在下文中，焊接是指這樣的過程，即，使第一工件和第二工件的兩相對表面形成一物理接頭，從而由于它們的原子的相互擴(kuò)散而相互變成為一體。而卷邊是指兩個工件的這樣連接，即，至少一個工件的表面變得起波紋、彎曲或收縮，從而在第一工件的原子不滲透到第二工件的主體內(nèi)的情況下在兩個工件之間形成“純粹的”機械接頭。
卷邊通常是通過沖壓或滾壓來進(jìn)行的。然而，在利用由瞬時磁場產(chǎn)生的力來密封容器的領(lǐng)域中，還知道有多種卷邊技術(shù)。
例如，授予Gere的美國專利NO.3581456描述了一種用于利用由瞬時磁場產(chǎn)生的力在填滿的貯存器的頸口上形成封閉的方法。定位在貯存器的頸部上的蓋裙受磁場的推動而抵靠頸口，以使該裙部與頸口的輪廓一致，從而使該蓋在貯存器的頸部上與頸口保持接合。
美國專利NO.3957005描述了一種制造金屬罐底(can end)的方法，該罐底包括金屬厚度基本均勻的主體部分以及金屬厚度減小的周邊凸緣。該罐底由相對較薄的板材(例如，鋁板等)這樣形成，即從該板上沖壓或剪切下一坯件或盤片，將該盤片形成為杯狀物，對該杯狀物進(jìn)行壓薄操作，以減少其周邊部分的厚度并增加其伸出長度。然后對壓薄的杯狀物進(jìn)行機械壓制或電磁成形(magnetic discharge forming)，以使周邊部分成形為適于雙重接合到罐體上的曲線凸緣。
授予Koide等人的美國專利NO.4934552描述了一種制造密封的容器的方法，該密封的容器包括具有開口端的柱狀主體部分，以及與該主體部分的開口端配合的蓋。通過從所述主體部分的外側(cè)將該主體部分的開口端壓制到所述蓋的外周表面來制造所述密封的容器，其中圍繞該蓋的外周表面至少設(shè)置有一條環(huán)形槽。在使用電磁力作為壓制加工措施的情況下，所述主體部分的一部分瞬間牢固且氣密地固定到所述環(huán)形槽上，從而制成所述密封的容器。
授予Shiina等人的美國專利NO.5191775描述了一種密封冷卻介質(zhì)存儲容器的技術(shù)，該容器包括具有底部及開口上端部的管狀主體，以及與開口端部配合的封閉件。所述開口端部通過電磁成形而收縮并卷曲，從而通過彎邊(beading)和匹配槽固定到所述封閉件上。美國專利NO.5191775稱該方法不采用焊接而將封閉件連接到主體上。
授予Aronne的美國專利NO.5671522描述了另一種用于通過磁脈沖成形技術(shù)密封貯存器的卷邊技術(shù)。該貯存器通過一對特殊構(gòu)造的端蓋被封閉，每一端蓋均具有繞其周邊形成的環(huán)形凹槽。所述貯存器的端部接合在所述凹槽內(nèi)，并通過磁脈沖成形而連接。需將所述脈沖磁力維持成相對于與形成在所述蓋內(nèi)的凹坑匹配的芯子徑向向內(nèi)。
傳統(tǒng)的焊接通常是通過氣焊裝置、激光或任何其它傳統(tǒng)焊接技術(shù)來實現(xiàn)的。本領(lǐng)域已公知氣焊技術(shù)有各種缺點，例如，容器主體必須由耐熱材料制成等。
本領(lǐng)域已知(例如，見本申請受讓人的美國專利5824998)磁脈沖成形技術(shù)還可用于冷焊接兩個金屬工件。

發(fā)明內(nèi)容
盡管在利用磁脈沖成形技術(shù)來密封容器的領(lǐng)域中有現(xiàn)有技術(shù)，然而在該領(lǐng)域中仍然需要通過利用脈沖磁力(PMF)來密封容器的新方法和新裝置，而且如果有的話會很有用。容器主體和蓋通過使它們的原子相互擴(kuò)散的冷焊接而連接方便，這一點是有利的。
因此，根據(jù)本發(fā)明的一個主要方面，提供了一種密封容器的方法，該方法包括(a)提供具有至少一個開口端的容器主體；(b)提供具有焊接部分的蓋，其中所述焊接部分的直徑小于容器主體的內(nèi)徑；(c)將所述蓋放置在容器主體的所述至少一個開口端內(nèi)，從而在所述容器主體和所述蓋的焊接部分之間形成氣隙；(d)在所述蓋的焊接部分所在的位置處，繞所述容器主體設(shè)置焊接感應(yīng)線圈；以及(e)激勵所述焊接感應(yīng)線圈，以產(chǎn)生足以使所述容器主體的一部分在所述氣隙內(nèi)繞所述蓋沿徑向向內(nèi)的方向彎曲的脈沖磁力，所述脈沖磁力的值為使得容器主體和蓋的原子在沖擊時相互擴(kuò)散，從而將所述容器主體和蓋焊接在一起。
根據(jù)本發(fā)明的另一主要方面，提供了一種密封的容器，其包括容器主體，其中在該容器被密封之前，所述容器主體具有至少一個開口端；蓋，其具有焊接部分，其中所述焊接部分的直徑小于容器主體的內(nèi)徑，從而在該容器被密封前，在所述容器主體和放置在該容器主體的所述至少一個開口端內(nèi)的所述蓋的焊接部分之間形成有氣隙，其中，所述蓋通過脈沖磁力而焊接到容器主體上，該脈沖磁力使得容器主體的一部分在所述氣隙內(nèi)繞所述蓋沿徑向向內(nèi)的方向彎曲，所述脈沖磁力的值為使得容器主體和蓋的原子在沖擊時相互擴(kuò)散。
當(dāng)需要時，所述蓋還可包括邊緣部分，其中該蓋在該邊緣部分處的直徑值大約為容器主體的內(nèi)徑值，從而實現(xiàn)將蓋保持在容器主體內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的又一主要方面，提供了一種焊接感應(yīng)線圈，其至少包括具有兩個電極的單匝線圈，該電極配置成用于施加從中穿過的脈沖高電壓，其中，所述焊接感應(yīng)線圈配置成與用于密封容器的裝置一起使用，該容器包括
容器主體，其具有至少一個開口端，以及蓋，其具有焊接部分，其中所述焊接部分的直徑小于容器主體的內(nèi)徑，從而當(dāng)將所述蓋放置在容器主體的所述至少一個開口端內(nèi)時，在所述容器主體和所述蓋的焊接部分之間形成有氣隙；其中，所述焊接感應(yīng)線圈能夠產(chǎn)生使放置在所述焊接感應(yīng)線圈的工作區(qū)域內(nèi)的容器主體的一部分在所述氣隙內(nèi)繞所述蓋沿徑向向內(nèi)的方向彎曲的脈沖磁力，所述脈沖磁力的值為使得容器主體和蓋的原子在沖擊時相互擴(kuò)散，從而將所述蓋焊接到容器主體上。
這樣，對本發(fā)明比較重要的特征進(jìn)行了相當(dāng)概括的描述，從而可以更好地理解下面對本發(fā)明的詳細(xì)描述。本發(fā)明的其它細(xì)節(jié)和優(yōu)點將在詳細(xì)描述中闡明，并且將從該描述中部分地理解、或可從本發(fā)明的實踐中體會這些細(xì)節(jié)和優(yōu)點。


為了理解本發(fā)明并領(lǐng)會其在實踐中如何實施，現(xiàn)在將通過非限制性示例的方式、參照附圖對優(yōu)選實施例進(jìn)行描述，在這些附圖中圖1A和圖1B示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的容器在密封過程前的分解視圖和剖視圖；圖2A至圖2D示出根據(jù)本發(fā)明實施例的焊接過程的一系列階段；圖3A和圖3B分別示出由低碳鋼和鋁制成的容器的焊接部分和蓋的焊接部分之間的接頭的蝕刻界面剖面在光學(xué)顯微鏡下檢查得到的示例性圖像；圖4A和圖4B相應(yīng)地示出根據(jù)本發(fā)明又一實施例的容器在焊接過程前的分解視圖和剖視圖；圖5示出根據(jù)本發(fā)明再一實施例的容器在焊接過程前的剖視圖；圖6示出根據(jù)本發(fā)明再一實施例的容器在焊接過程前的剖視圖；圖7A至圖7C示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例的容器在焊接過程前的剖視圖；圖8A和圖8B相應(yīng)地示出根據(jù)本發(fā)明實施例的焊接感應(yīng)線圈的立體圖和剖視圖。
具體實施例方式
參照附圖及所附說明可更好地理解根據(jù)本發(fā)明的方法和裝置的原理和操作，應(yīng)理解，這些附圖僅以示例性的目的給出，而并非用于限制。在本發(fā)明的整個說明中，將采用相同的附圖標(biāo)記表示附圖中所示的容器及工作線圈中的共同部件。為清晰起見，可能會對容器的尺寸、容器和蓋的壁厚，以及容器與蓋之間的間隙和它們的部分進(jìn)行放大。
參照圖1A和圖1B，相應(yīng)地示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的容器10在焊接過程前的分解圖和剖視圖。容器10包括具有開口端12的柱狀容器主體11以及蓋13。蓋13具有焊接部分14和邊緣部分15。邊緣部分15的用途是將蓋13保持在容器主體11的內(nèi)部。因此，蓋13在邊緣部分15處的直徑與容器主體11的內(nèi)徑相等。蓋13在焊接部分14處的直徑小于容器主體的內(nèi)徑。因此，當(dāng)將蓋13放置到容器主體11的開口端12內(nèi)時，在容器的焊接部分19和蓋的焊接部分14的表面17之間形成了環(huán)形氣隙16。
容器10可由具有特定應(yīng)用所需的強度及成形特性的任何適宜的金屬材料構(gòu)成。應(yīng)當(dāng)理解，容器主體11和蓋13可由相同材料或不同材料制成。制成容器主體11和蓋13的金屬材料的示例包括(但并不限于)鋁、低碳鋼、黃銅、銅。應(yīng)當(dāng)理解，還可使用這些材料和其它材料的合金。
為了提供將蓋13焊接到容器主體11上所需的力，在蓋的焊接部分14位于容器主體11內(nèi)部的位置處繞該容器主體11產(chǎn)生高能脈沖磁場。適于提供所需的磁性脈沖磁場的裝置本身已公知，因此下面不會對其構(gòu)造和操作進(jìn)行詳細(xì)說明。例如，本申請受讓人的美國專利NO.5824998(在此引用作為參考)中所述的裝置可用于本發(fā)明的目的。這種裝置包括可根據(jù)特定應(yīng)用配置的焊接感應(yīng)線圈。在圖1B中，焊接感應(yīng)線圈圍繞容器主體11并由附圖標(biāo)記18表示。下面將對適于本發(fā)明的焊接感應(yīng)線圈18的構(gòu)造的示例進(jìn)行詳細(xì)描述。
參照圖2A至圖2D，示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的焊接過程的一系列階段。應(yīng)當(dāng)注意，為清晰起見，這些圖形未按比例繪制，且也不成比例。在操作中，將與由焊接感應(yīng)線圈產(chǎn)生的磁場相關(guān)的脈沖磁力F施加到容器主體11的焊接部分19上(見圖2A)。根據(jù)本實施例，焊接部分19位于容器主體11的開口端12附近。然而，應(yīng)當(dāng)理解，容器的焊接部分19的位置并不局限在容器主體11沿其長度的任何部分。
對容器10進(jìn)行焊接以使其密封的過程包括激勵焊接感應(yīng)線圈18，從而產(chǎn)生使容器的焊接部分19繞蓋的焊接部分14沿徑向向內(nèi)的方向彎曲的脈沖磁力F。在焊接部分19的邊緣20與蓋的焊接部分14的表面17接觸時(見圖2B)，開始焊接。在焊接期間，限定焊接區(qū)域WZ的前線21朝著邊緣部分15成切線地移動(見圖2C)，從而使容器密封(見圖2D)。
應(yīng)當(dāng)理解，為了提供由于原子的相互擴(kuò)散而實現(xiàn)的容器主體和蓋的焊接，脈沖磁力F應(yīng)具有預(yù)定的值。更具體地說，脈沖磁力F必須具有這樣的值，從而在容器的焊接部分19在間隙16內(nèi)朝著蓋的焊接部分14的表面17運動期間，使得該焊接部分可達(dá)到足以將容器主體焊接到蓋上的速度。例如，申請人發(fā)現(xiàn)當(dāng)容器的焊接部分19的有效速度值在沖擊時在250米/秒～500米/秒的范圍內(nèi)，且前線21的表觀切向速度(apparenttangential speed)Vt在1000米/秒～2500米/秒的范圍內(nèi)時，就可形成該焊接。
圖3A和圖3B分別示出由兩種相似金屬(例如，低碳鋼和鋁)制成的容器的焊接部分19和蓋的焊接部分14之間的接頭的蝕刻界面的剖面在光學(xué)顯微鏡(放大率X100)下檢查得到的示例性圖像。圖3A表示典型的平坦剪切狀(shear-like)焊接界面，而圖3B則表示典型的波狀界面。當(dāng)在沖擊時容器的焊接部分19和蓋的焊接部分14之間的角度相對較小時，可得到平坦剪切狀焊接界面，而當(dāng)沖擊角相對較大時則得到波狀界面。應(yīng)注意，當(dāng)平坦剪切狀焊接界面變?yōu)椴罱缑鏁r所述角度的大小取決于沖擊速度和材料的類型。正如本領(lǐng)域的技術(shù)人員可理解的，這種圖像是當(dāng)通過磁脈沖焊接過程得到接頭時的典型圖片。
參照圖4A和圖4B，相應(yīng)示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的容器10在焊接過程前的分解視圖和剖視圖。該實施例與上面在圖1A和圖1B中所示的實施例的區(qū)別在于這里的蓋13包括開口(一個或多個)。具體地，在圖4A和圖4B中示出由附圖標(biāo)記43表示的兩個這樣的開口。例如，當(dāng)容器10被用作貯存器時，可能需要在開口43中插入入口管和出口管。
在這種情況下，當(dāng)開口43的內(nèi)表面44和蓋的焊接部分14的表面17之間的金屬材料的寬度較小，和/或蓋的材料的強度較小時，用于密封上述容器而施加的脈沖磁力可能會高到足以使蓋的焊接部分14塌陷，從而使開口43變形。為了避免這種有害現(xiàn)象，與蓋13一起可利用工藝塞(technological plug)41。工藝塞41具有一個或多個插腳42(圖4A和圖4B中示出了兩個這樣的插腳42)，該工藝塞配置成用于將插腳插入到蓋13的開口43中，并在激勵焊接感應(yīng)線圈18的期間將它們保持在該開口內(nèi)。在激勵步驟后，可從密封的容器上拆除工藝塞41。優(yōu)選地，插腳的尺寸為可以填滿開口的空間，從而加固蓋13。插腳42由和蓋13的材料一樣硬的材料制成，或由比該蓋的材料更硬的材料制成，例如硬化鋼。
應(yīng)當(dāng)注意，根據(jù)本發(fā)明的再一實施例，當(dāng)利用工藝塞41來防止開口43變形時，蓋13可不設(shè)有邊緣部分15。在這種情況下，優(yōu)選地，工藝塞41的直徑與容器主體11的內(nèi)徑一致，從而將該塞和蓋13一起保持在容器主體11內(nèi)。在密封過程后，將塞41從容器主體11上拆除。
參照圖5，示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例的容器10在焊接過程之前的剖視圖。該實施例與圖1A和圖1B所示的實施例的區(qū)別在于，在焊接過程之前容器主體11在開口端12處擴(kuò)展，從而形成擴(kuò)展區(qū)域A。容器主體11在擴(kuò)展區(qū)域A處的直徑DA的值大于容器主體11在其它部分處的直徑DV的值。設(shè)置擴(kuò)展區(qū)域A是為了將蓋13更好地保持在容器主體11內(nèi)。因此，在焊接過程之前，根據(jù)該實施例，蓋的邊緣部分15的直徑DCB的值應(yīng)當(dāng)大約為擴(kuò)展區(qū)域A的直徑的值(即，DCB≈DA)，而蓋的焊接部分14的直徑DCW必須滿足下列不等式DV≤DCW＜DA。
盡管圖5中在蓋13中未示出開口，然而本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚，需要的話該蓋可具有一個或多個開口。在這種情況下，可采用工藝塞(圖4A中的41)，以防止蓋在焊接過程期間內(nèi)變形。
參照圖6，示出了根據(jù)本發(fā)明再一實施例的容器10在焊接過程之前的剖視圖。該實施例與圖1A和圖1B中所示的實施例的區(qū)別在于，容器主體11在開口端12附近具有波狀區(qū)域B。波狀區(qū)域B在焊接過程之前形成在容器主體11上，并起始于與蓋的焊接部分14的尺寸相等的距離處。設(shè)置波狀區(qū)域B的目的是為了將蓋13更好地保持在容器主體11內(nèi)。因此，波狀區(qū)域B的直徑DB的值小于該容器的其它部分處的直徑DV(即，DB＜DV)。根據(jù)本發(fā)明的該實施例，蓋的邊緣部分15的直徑DCB的值應(yīng)當(dāng)大約為容器主體11的直徑的值(即，DCB≈DV)，而蓋的焊接部分14的直徑DCW必須滿足下列不等式DB＜DCW＜DV。
參照圖7A至圖7C，示出了根據(jù)本發(fā)明另外一些實施例的容器10在焊接過程之前的剖視圖。這些實施例與上述實施例的區(qū)別在于，在容器主體11上放置有隔離圓筒71，用于在焊接期間進(jìn)一步加固容器主體11。因此，優(yōu)選地，隔離圓筒71的內(nèi)徑等于容器主體11的外徑。
參照圖8A和圖8B，相應(yīng)地示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的焊接感應(yīng)線圈18的立體圖和剖視圖。焊接感應(yīng)線圈18包括單匝線圈81，該單匝線圈具有形成在線圈主體內(nèi)的通道82，用于形成供冷卻液體從其中通過的通路。例如，通道82可在制造線圈的過程中鉆出。與通道82連通的兩個入口83和84可用于輸入和輸出液體(例如，水)，該液體用于在焊接過程期間通過線圈18以對其進(jìn)行冷卻。在鉆出通道82期間形成在線圈主體內(nèi)的三個其它的工藝入口85被塞86封閉，以避免冷卻液體泄漏。入口83和84與液體供應(yīng)管線(未示出)連接。當(dāng)需要時，所述液體供應(yīng)管線可配備有液泵。當(dāng)需要時，所述液體供應(yīng)管線可通過冷卻系統(tǒng)。所述冷卻系統(tǒng)本身已公知，且可以是任何傳統(tǒng)的類型，例如輻射器。
焊接感應(yīng)線圈18包括與電力供應(yīng)源連接的兩個電極I和O。例如，本申請受讓人的美國專利NO.5824998所述的并在此引入作為參考的電力供應(yīng)源可適用于本發(fā)明的目的。
在操作中，容器主體11可放置在焊接感應(yīng)線圈18的工作區(qū)域89內(nèi)，優(yōu)選地，在與單匝線圈81的內(nèi)表面90相距約1～3mm的距離處?？赏ㄟ^任何合適的已知方式來實現(xiàn)將容器主體11設(shè)置并保持在焊接感應(yīng)線圈18內(nèi)。例如，可通過氣壓缸(未示出)或通過液壓缸(未示出)將容器主體驅(qū)到工作感應(yīng)線圈的焊接區(qū)域內(nèi)。適用于本發(fā)明目的的工作電壓在約為3kV至25kV的范圍內(nèi)。該電壓可形成幅值約為10kA至1000kA、穿過單匝線圈81的脈沖電流。
同樣地，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，盡管已根據(jù)優(yōu)選實施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，然而本公開所基于的思想很容易就可作為用于實現(xiàn)本發(fā)明的幾個目的的其它結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)和方法的設(shè)計基礎(chǔ)。
顯然，盡管在示出的本發(fā)明的容器的示例中所述容器主體部分具有圓形截面，然而本發(fā)明的密封方法在作了必要的修正后可應(yīng)用于具有任何截面形狀的容器的密封。
應(yīng)當(dāng)理解，上述方法可用于從兩開口側(cè)密封一管。所述管包括具有兩個開口端的容器主體。
盡管上面描述了具有單匝線圈81的焊接感應(yīng)線圈18的示例，然而應(yīng)當(dāng)理解，該工作感應(yīng)線圈還可以是配備有磁場造型器(field-shaper)的多匝線圈。
此外，對就感應(yīng)線圈的使用而言的具體實現(xiàn)的任何參考都是通過非限制性示例方式示出的。
而且，應(yīng)當(dāng)理解，這里采用的措詞和術(shù)語都是為了描述的目的，而不應(yīng)當(dāng)被看作是限制。
在所附的權(quán)利要求書中，僅是為了方便而設(shè)置用于標(biāo)明要求保護(hù)的步驟的字母，這些字母并不暗含執(zhí)行這些步驟的任何特殊順序。
因此，重要的是本發(fā)明的范圍不被詮釋為受到這里闡述的示例性實施例的限制?？稍诒景l(fā)明的如所附權(quán)利要求及其等價物所限定的范圍內(nèi)做出其它變化。
權(quán)利要求
1.一種用于密封容器的方法，其包括(a)提供一具有至少一個開口端的容器主體；(b)提供一具有焊接部分的蓋，其中所述焊接部分的直徑小于所述容器主體的內(nèi)徑；(c)將所述蓋放置在容器主體的所述至少一個開口端內(nèi)，從而在所述容器主體和所述蓋的焊接部分之間形成氣隙；(d)在所述蓋的焊接部分所在的位置處，繞所述容器主體設(shè)置焊接感應(yīng)線圈；以及(e)激勵所述焊接感應(yīng)線圈，以產(chǎn)生足以使所述容器主體的一部分在所述氣隙內(nèi)繞所述蓋沿徑向向內(nèi)的方向彎曲的脈沖磁力，所述脈沖磁力的值為使得容器主體和蓋的原子在沖擊時相互擴(kuò)散，從而將所述容器主體和蓋焊接在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，包括在所述的將蓋放置在容器主體的所述開口端內(nèi)的步驟之前，使該容器主體在該開口端處擴(kuò)展，從而將蓋更好地保持在容器主體內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，包括在所述的將蓋放置在容器主體的所述開口端內(nèi)的步驟之前，在該容器主體上形成波狀區(qū)域，所述波狀區(qū)域開始于與蓋的焊接部分的尺寸相等的距離處，從而將蓋更好地保持在容器主體內(nèi)。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述蓋包括適于在其內(nèi)插入一管的至少一個開口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，包括提供具有與所述至少一個開口一致的至少一個插腳的工藝塞；以及從而在激勵所述線圈之前，將該工藝塞插入到蓋的所述至少一個開口內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述插腳由與所述蓋的材料一樣硬的材料制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述插腳由比所述蓋的材料更硬的材料制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述插腳由硬化鋼制成。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述容器主體和所述蓋由相同的材料制成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的方法，其特征在于，所述容器主體和所述蓋由不同的材料制成。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述容器主體和所述蓋由從鋁、低碳鋼、黃銅、銅、以及它們的合金中選取的材料制成。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，在激勵所述焊接感應(yīng)線圈的期間，在所述容器主體上放置一隔離圓筒。
13.一種密封的容器，包括容器主體，其中在該容器被密封前，所述容器主體具有至少一個開口端；蓋，其具有焊接部分，其中所述焊接部分的直徑小于容器主體的內(nèi)徑，從而在所述容器被密封前，在所述容器主體和所述蓋的焊接部分之間形成氣隙，其中所述蓋放置在所述容器主體的所述至少一個開口端內(nèi)，其中，所述蓋通過脈沖磁力焊接到容器主體上，該脈沖磁力使該容器主體的一部分在所述氣隙內(nèi)繞該蓋沿徑向向內(nèi)的方向彎曲，所述脈沖磁力的值為使得容器主體和蓋的原子在沖擊時相互擴(kuò)散。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的密封的容器，其特征在于，所述蓋還包括邊緣部分，其中，所述蓋在該邊緣部分處的直徑值大約為容器主體的內(nèi)徑值，從而在該容器被密封之前，將所述蓋保持在容器主體內(nèi)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的密封的容器，其特征在于，所述蓋包括適于在其內(nèi)插入一管的至少一個開口。
16.根據(jù)權(quán)利要求13至15中任一項所述的密封的容器，其特征在于，所述容器主體的一部分在所述開口端處擴(kuò)展。
17.根據(jù)權(quán)利要求13至15中任一項所述的密封的容器，其特征在于，所述容器主體在與所述開口端的距離等于蓋的焊接部分的尺寸的位置處為波狀。
18.根據(jù)權(quán)利要求13至17中任一項所述的密封的容器，其特征在于，所述容器主體和所述蓋由相同材料制成。
19.根據(jù)權(quán)利要求13至17中任一項所述的密封的容器，其特征在于，所述容器主體和所述蓋由不同材料制成。
20.根據(jù)權(quán)利要求13至19中任一項所述的密封的容器，其特征在于，所述容器主體和所述蓋由從鋁、低碳鋼、黃銅、銅、以及它們的合金中選取的材料制成。
21.一種焊接感應(yīng)線圈，其至少包括具有兩個電極的單匝線圈，所述電極配置成用于施加從其中穿過的脈沖高電壓，其中所述焊接感應(yīng)線圈配置成與用于密封容器的裝置一起使用，該容器包括容器主體，其具有至少一個開口端，以及蓋，其具有焊接部分，其中所述焊接部分的直徑小于容器主體的內(nèi)徑，從而當(dāng)所述蓋放置在容器主體的所述至少一個開口端內(nèi)時，在所述容器主體和所述蓋的焊接部分之間形成有氣隙；其中，所述焊接感應(yīng)線圈能夠產(chǎn)生脈沖磁力，該脈沖磁力使得放置在所述焊接感應(yīng)線圈的工作區(qū)域內(nèi)的容器主體的一部分在所述氣隙內(nèi)繞該蓋沿徑向向內(nèi)的方向彎曲，所述脈沖磁力的值為使得容器主體和蓋的原子在沖擊時相互擴(kuò)散，從而將所述蓋焊接到容器主體上。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的焊接感應(yīng)線圈，其特征在于，在該線圈的主體內(nèi)形成一通道，用于形成供冷卻液體從其中通過的通路。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的焊接感應(yīng)線圈，其特征在于，所述液體為水。
24.根據(jù)權(quán)利要求21至23中任一項所述的焊接感應(yīng)線圈，其特征在于，所述脈沖高電壓在大約3kV至10kV的范圍內(nèi)。
25.根據(jù)權(quán)利要求13所述的密封的容器，其特征在于，大致如這里參照圖3A和圖3B所述的一樣，具有在容器的焊接部分和蓋的焊接部分之間的接頭的蝕刻界面的剖面。
全文摘要
提供了一種磁脈沖焊接方法和用于密封容器(10)的焊接感應(yīng)線圈。該方法包括提供具有開口端(12)的容器主體(11)，以及包括焊接部分和邊緣部分(15)的蓋(13)。該蓋(13)在焊接部分(14)處的直徑小于容器主體(11)的內(nèi)徑，從而在該容器主體(11)和該焊接部分(14)之間形成氣隙(16)。該蓋(13)放置在容器主體(11)的所述開口端(12)內(nèi)。在蓋(13)的焊接部分(14)所在的位置處繞容器主體(11)設(shè)置焊接感應(yīng)線圈(18)。激勵該焊接感應(yīng)線圈(18)，以產(chǎn)生足以使容器主體(11)的一部分(19)在所述氣隙(16)內(nèi)繞蓋(13)沿徑向向內(nèi)的方向彎曲的脈沖磁力。該脈沖磁力的值為使得容器主體(11)和蓋(13)的原子在沖擊時相互擴(kuò)散，從而將該容器主體(11)和該蓋(13)焊接在一起。
文檔編號B21D51/26GK1819891SQ200480019443
公開日2006年8月16日 申請日期2004年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月7日
發(fā)明者奧倫·加弗里, 尤里·利夫希茨 申請人:帕爾薩焊接有限公司