CN105108265A - 真空钎焊的窄间隙防堵塞方法 - Google Patents

真空钎焊的窄间隙防堵塞方法 Download PDF

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杨敏旋
贾振东
蔺晓超
董颖萍
孟祥春
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K3/00—Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
    • B23K3/08—Auxiliary devices therefor

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Abstract

本发明公开了一种真空钎焊的窄间隙防堵塞方法，其包括按照需要焊接物的窄间隙的大小准备堵塞物的步骤；将堵塞物塞入所述窄间隙的步骤；将塞好所述窄间隙的所述焊接物涂敷好钎料后放入真空钎焊炉进行钎焊的步骤；从经过真空钎焊工艺的所述焊接物的所述窄间隙中取出所述堵塞物的步骤；和用压缩空气吹扫所述窄间隙，确保所述窄间隙未残留所述堵塞物的步骤，所述堵塞物采用在高温下不与所述焊接物和所述焊料发生反应的材料制成。本发明可用于钎料及母材中均不含与碳元素反应的活性元素的钎焊过程，且钎焊接头形成后不仅满足产品窄间隙不被堵塞，还可得到钎缝质量良好的钎焊接头，具有成本低、适用性强、操作简单方便等优点。

Description

真空钎焊的窄间隙防堵塞方法
技术领域
本发明属于钎焊技术领域，涉及一种真空钎焊的窄间隙防堵塞方法。
背景技术
真空钎焊中窄间隙常规的防堵塞方法，一方面通过采用较低的钎焊工艺参数，另一方面通过涂覆阻流剂限制钎料流向，进而预防窄间隙在钎焊过程被堵塞的情况。但受窄间隙的形状和位置限制，有些部位钎料涂敷量无法定量，仅靠钎焊工艺参数参数，仍会引起堵塞；有时阻流剂无法涂覆到位、或无法涂覆，甚至某些隐藏和视线不可及的部位后续会造成清理困难。因此以上常规措施均无法达到100％防止窄间隙堵塞的目的。
发明内容
本发明旨在在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题。为此，本发明的目的在于提出一种真空钎焊的窄间隙防堵塞工艺，防止产品的窄间隙在钎焊过程被堵塞的前提下，得到钎缝质量良好的钎焊接头，具有成本低、适用性强、操作简单方便等优点。
本发明的真空钎焊的窄间隙防堵塞方法包括：按照需要焊接物的窄间隙的大小准备堵塞物的步骤；将堵塞物塞入所述窄间隙的步骤；将塞好所述窄间隙的所述焊接物涂敷好钎料后放入真空钎焊炉进行钎焊的步骤；从经过真空钎焊工艺的所述焊接物的所述窄间隙中取出所述堵塞物的步骤；和用压缩空气吹扫所述窄间隙，确保所述窄间隙未残留所述堵塞物的步骤，所述堵塞物采用在高温下不与所述焊接物和所述钎料发生反应的材料制成。
优选所述焊接物的材料是1Cr18Ni9Ti，钎焊用钎料为BNi82CrSiB，所述堵塞物采用碳纤维制成。
本发明通过在窄间隙处填充碳纤维来防止窄间隙在钎焊过程被堵塞。碳纤维具有耐腐蚀、高强度(≥3500MPa)、高模量(230～430GPa)特性，不仅具有碳材料固有的本质特征，还兼备纺织纤维的柔软可加工性。因具有柔软可加工性，碳纤维可根据窄间隙形状预制成所需形状；因具有高强度和高模量，碳纤维可在钎焊后完整取出；因碳纤维性能较稳定，不宜与除活性元素以外的合金元素反应，钎焊接头形成后碳纤维不易残留。
附图说明
图1是小直径管的钎焊时的剖面图。
图2是本发明应用于小直径管的钎焊时的示意图。
图3是窄间隙夹层的钎焊的剖面图。
图4是本发明应用于窄间隙夹层的钎焊时的示意图。
具体实施方式
下面参照附图详细描述本发明的实施例。
本发明提供的一种真空钎焊的窄间隙防堵塞工艺，在确保钎焊接头质量的前提下，不仅可根据窄间隙形状预制成所需形状，从而适用于各种窄间隙形状，在钎焊后还可顺利完整的取出而不发生残留，尤其适用于阻流剂不易涂覆和清理的窄间隙部位，以及仅靠钎焊工艺无法完全保障不堵塞的窄间隙。下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明，具体实施例附图中的924代表真空硬钎焊。
实施例1是小直径管的钎焊：
如附图1所示，将φ3mm×0.5mm的小直径管插入台阶孔中进行钎焊，不允许φ1mm的台阶孔发生堵塞，小直径管与被钎焊的台阶孔所在基体材料为1Cr18Ni9Ti，钎焊用钎料为BNi82CrSiB。装配时，当钎料涂敷量过少时，无法保证钎料完全填满8mm小直径管与台阶孔的接触高度，当钎料涂敷量过多时又易造成φ1mm台阶孔堵塞，且φ1mm孔内不易涂覆阻流剂，因此可采用如附图2所示装配结构预防φ1mm台阶孔的堵塞。将碳纤维预制成约φ1mm孔径的纤维束后，将其用镊子塞入φ1mm台阶孔；将其放入真空炉内后，按钎焊工艺曲线完成钎焊；钎焊后再用镊子将碳纤维束夹出，夹出后在管口处用压缩空气吹通道，确保φ1mm台阶孔未堵塞且未残留碳纤维。经验证，采用此方法钎焊的小直径管，不论采用何种钎焊工艺参数，均不会发生小直径孔堵塞现象。
本实施例中被钎焊母材不仅限于1Cr18Ni9Ti，钎料也不仅限于BNi82CrSiB，只要是母材和钎料中都不含和碳元素发生反应的活性元素，即可采用此方法。也可以采用其它材质来代替碳纤维，只要制作堵塞物的材料不与焊接物和焊料发生反应即可，例如本实施例中也可以采用陶瓷。
本实施例中小直径管不仅限于直管和直孔，因碳纤维柔韧性极好，该方法可适用于任何形状的管-孔结构。
实施例2窄间隙夹层的钎焊：
如附图3所示，将外径φ50mm，内径φ40mm，高50mm的环形件与最大外径φ40mm，内径φ32mm，高22mm的台阶环形件通过钎焊在如图所示位置连接，零件材料均为GH648，钎料为BNi68CrWSiB，两个零件钎焊连接处有一0.5mm×5mm×φ40mm的环形窄间隙，不允许钎焊过程该窄间隙堵塞。装配时，当钎料涂敷量过少时，无法保证钎料完全填满3mm的接触面积，当钎料涂敷量过多时易造成窄间隙槽堵塞，因此可采用如附图4所示装配结构预防窄间隙槽的堵塞。将碳纤维预制成纤维束后，将其用镊子塞入0.5mm×5mm×φ40mm的窄间隙槽一周，在末端或起始端留出一段约50mm长的碳纤维束，用高温合金夹固定在便于取出的零件位置；将装配好的组件放入真空炉内，按钎焊工艺曲线完成钎焊；钎焊后用手或镊子将碳纤维束沿留出的一段直接取出，取出后在用压缩空气吹窄间隙槽，确保窄间隙槽中未残留碳纤维。经验证，采用此方法钎焊的窄间隙槽，钎焊质量符合要求，钎角形成良好，且不会发生窄间隙槽的堵塞现象。
本实施例中被钎焊母材不仅限于GH648，钎料也不仅限于BNi68CrWSiB，只要是母材和钎料中都不含和碳元素发生反应的活性元素，即可采用此方法。
本实施例中小直径管不仅限于直管和直孔，因碳纤维柔韧性极好，该方法可适用于任何形状的窄间隙槽结构。
以上对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施例。对本领域的技术人员来说，在权利要求书所记载的范畴内，显而易见地能够想到各种变更例或者修正例，当然也属于本发明的技术范畴。

Claims (2)

1.一种真空钎焊的窄间隙防堵塞方法，其特征在于，包括：按照需要焊接物的窄间隙的大小准备堵塞物的步骤；将堵塞物塞入所述窄间隙的步骤；将塞好所述窄间隙的所述焊接物涂敷好钎料后放入真空钎焊炉进行钎焊的步骤；从经过真空钎焊工艺的所述焊接物的所述窄间隙中取出所述堵塞物的步骤；和用压缩空气吹扫所述窄间隙，确保所述窄间隙未残留所述堵塞物的步骤，所述堵塞物采用在高温下不与所述焊接物和所述钎料发生反应的材料制成。
2.根据权利要求1所述的真空钎焊的窄间隙防堵塞方法，其特征在于：所述待钎焊的母材材料是1Cr18Ni9Ti或GH648，钎焊用钎料为BNi82CrSiB，所述堵塞物采用碳纤维或陶瓷制成。
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