CN102489812A - 油、水复合冷却器真空钎焊工艺 - Google Patents

油、水复合冷却器真空钎焊工艺 Download PDF

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张剑波
涂勇
姜国建
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Abstract

本发明公开了一种油、水复合冷却器真空钎焊工艺，属于真空钎焊工艺。其工艺参数是：加热至150-200℃，保温60-80min，真空度＞2×10-2Pa；升温至300-400℃，保温60-80min，真空度＞8×10-3Pa；升温至450-530℃，保温40-60min，真空度＞5×10-3Pa；升温至560-570℃，保温120-140min，真空度＞4×10-3Pa；升温至615-625℃，保温10-20min，真空度＞3×10-3Pa；降温至613℃，保温15-420min，真空度＞3×10-3Pa；降温至595-600℃，保温35-45min，断电降温至产品温度达597-600℃。

Description

油、水复合冷却器真空钎焊工艺
技术领域：本发明涉及一种铝合金真空钎焊工艺，尤其涉及一种油、水复合冷却器真空钎焊工艺。
背景技术：复合冷却器是机车动力系统的核心部件，主要用于冷却牵引电机主变流器和主变压器的高温循环水和高温绝缘油。由于它具有体积大、重量重、结构复杂、寿命及运行可靠性要求高、配合尺寸精确等特点，在真空钎焊中不仅产品内外难以均温，而且若温度过高、时间过长，还会导致翅片溶蚀；另外，由于复合冷却器由水冷却器和油冷却器串联组合而成，在焊接过程中中间隔腔容易出现泄漏，产品合格率较低。
发明内容：针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明旨在提供一种通过改变钎焊的工艺参数来大幅度提高产品真空钎焊合格率的油、水复合冷却器真空钎焊工艺。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：它包括真空钎焊，具体工艺参数如下：
1)将工件放入真空炉中，在20min内均匀加热至150-200℃，保温60-80min，控制真空度＞2×10-2Pa；
2)在15-20min内将真空炉升温至300-400℃，保温60-80min，控制真空度＞8×10-3Pa；
3)在15-20min内将真空炉升温至450-530℃，保温40-60min，控制真空度＞5×10-3Pa；
4)在10-15min内将真空炉升温至560-570℃，保温120-140min，控制真空度＞4×10-3Pa；
5)在10-15min内将真空炉升温至615-625℃，保温10-20min，控制真空度＞3×10-3Pa；
6)在5-10min内将真空炉降温至613℃，保温15-420min，控制真空度＞3×10-3Pa；
7)在5-10min内将真空炉降温至595-600℃，保温35-45min，然后断电直至工件温度达597-600℃。
与常规真空钎焊工艺方法比较，本发明由于采用了上述技术方案，故具有以下优点：
1)由于增加了150-200℃温度段，因此有利于烘干产品，为后期的真空钎焊奠定了良好的基础；克服了铝合金材料在300℃左右容易二次氧化的缺陷，避免了原来从室温直接升温至300-400℃时产品容易挥发出水汽而导致真空炉内气氛潮湿、更加容易氧化，以及影响真空炉真空度的缺陷。
2)560-570℃温度段的工艺参数选定不仅有利于钎料破膜，避免了产品因真空度不高而导致焊接部位再次氧化，从而影响焊缝质量的缺陷；而且在保温时间内有利于产品内外达到均温。
3)615-625℃、605℃、595-598℃三个焊接温度段的设置，既可克服产品因体积和面积大而导致在常规钎焊温度(595-605℃)下保温时间长、效率低、保温均温效果差的缺陷，又能确保钎料有效铺展、提高了焊缝微观组织和焊缝质量；另外，由于将焊接温度提高到615-625℃，并且将常规焊接保温时间从20-60min减为了10-20min，因此既提高了焊接效率，又可防止翅片发生熔蚀现象。
从实际情况应用的情况来看，采用本发明工艺生产的油、水复合冷却器，其焊缝合格率得到了明显提高。以下是对采用本发明工艺生产的油、水复合冷却器(四批，共400套)在表1试验条件下进行的试验数据。
表1：试验条件
  温度  升温时间(min)   保温时间(min)   真空度(Pa)
  180-200℃   20   40-60   (1.5-2)×10-2
  300-400℃   15   60-80   (9-8)×10-2
  450-530℃   15   40-60   (7-5)×10-3
  560-570℃   10   20-40   (7-5)×10-3
  610-620℃   10   10-20   (5-3)×10-3
  605℃   5(降温)   20-40   3×10-3
  595-598℃   5(降温)   10-15   3×10-3
表2：产品泄漏试验
  批次   产品数量(套)   泄漏数量(套)   合格数量(套)   合格率％
  1   80   22   58   72.5
  2   110   27   83   75
  3   60   12   48   80
  4   150   39   111   74
表3：产品疲劳强度抽样试验(频率：2HZ；循环压力：0.5MPa)
  批次   抽样套数   疲劳强度(次)   合格率％
  1   2   2800000、2700000   100
  2   2   3100000、3000000   100
  3   3   3000000、3200000、2900000   100
  4   1   2900000、3100000   100
从上述试验结果可知，本发明工艺在完全满足产品各项性能指标的前提下(爆破强度1.4Mpa，疲劳强度1100000次)，能够将产品的合格率从20％提高到75％以上。
附图说明：
图1是本发明的温度曲线图。
具体实施方式：下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步说明：
将零件按常规方法清洗干净，将清洗好的零件放入恒温恒湿的干燥间进行成型装配、校正，然后按图1所示的工艺参数进行真空钎焊：
1)将工件放入真空炉中，在20min内均匀加热至150-200℃，保温60-80min，控制真空度＞2×10-2Pa；
2)在15-20min内将真空炉升温至300-400℃，保温60-80min，控制真空度＞8×10-3Pa；
3)在15-20min内将真空炉升温至450-530℃，保温40-60min，控制真空度＞5×1-3Pa；
4)在10-15min内将真空炉升温至560-570℃，保温120-140min，控制真空度＞4×10-3Pa；
5)在10-15min内将真空炉升温至615-625℃，保温10-20min，控制真空度＞3×10-3Pa；
6)在5-10min内将真空炉降温至613℃，保温15-420min，控制真空度＞3×10-3Pa；
7)在5-10min内将真空炉降温至595-600℃，保温35-45min，然后断电；至工件温度达597-600℃，出炉即可。

Claims (1)

1.一种油、水复合冷却器真空钎焊工艺，包括真空钎焊；其特征在于具体工艺参数如下：
1)将工件放入真空炉中，在20min内均匀加热至150-200℃，保温60-80min，控制真空度＞2×10-2Pa；
2)在15-20min内将真空炉升温至300-400℃，保温60-80min，控制真空度＞8×10-3Pa；
3)在15-20min内将真空炉升温至450-530℃，保温40-60min，控制真空度＞5×10-3Pa；
4)在10-15min内将真空炉升温至560-570℃，保温120-140min，控制真空度＞4×10-3Pa；
5)在10-15min内将真空炉升温至615-625℃，保温10-20min，控制真空度＞3×10-3Pa；
6)在5-10min内将真空炉降温至613℃，保温15-420min，控制真空度＞3×10-3Pa；
7)在5-10min内将真空炉降温至595-600℃，保温35-45min，然后断电直至工件温度达597-600℃。
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