CN105643043A - 一种用于环形薄壁零件精密感应钎焊的工装与工艺方法 - Google Patents

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李海东
韩宪军
稽曦明
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Abstract

本发明公开了一种用于环形薄壁零件精密感应钎焊的工装与工艺方法，涉及感应焊接领域，包括：石棉水泥和碳钢的组合工装和加热棒。石棉水泥工装与零件待焊面直接接触，无精度要求，碳钢工装与零件非焊接部位接触，保证定位精度。加热棒置于感应线圈内，一端与零件接触。加热棒感应生热后通过热传导将热量均匀平缓的输入待焊环形薄壁零件完成焊接。本发明实现了薄壁环形零件的可靠高频感应焊接，解决了传统非金属工装定位精度低的问题，解决了薄壁环形零件直接高频钎焊易过烧和局部熔断问题。工艺方法简单，成本低，易于实现，为其它类似零件的加工提供了一种新方法。

Description

一种用于环形薄壁零件精密感应钎焊的工装与工艺方法
技术领域：
本发明属于焊接技术，涉及感应钎焊领域。
背景技术：
陶瓷、石墨、石棉水泥等是制作感应钎焊定位工装的首选，其不会被感应线圈加热且不易与零件发生粘连。但上述材料机械加工性不好，某些结构无法实现且几何精度较低，无法满足部分高精度、复杂结构件的感应钎焊定位要求。而若采用纯金属定位工装，虽几何定位精度较高，但金属材料工装吸热较大，影响零件温度热场，同时零件与工装粘连的风险也很大。
基于感应钎焊涡流效应与集肤效应的原理，环形封闭零件在感应圈内会被迅速加热。若零件为薄壁结构，此时过快的加热速度很容易造成母材的热容量薄弱区在钎料熔化前就升温过快而出现较大变形甚至结构烧损，造成零件报废，焊接失败。
发明内容
本发明的目的是：
提供一种高效、高质量的用于环形薄壁零件精密感应钎焊的工装与方法。
本发明的技术方案是：
一种用于环形薄壁零件精密感应钎焊的工装，包括：水泥工装1，碳钢工装2和连接销3，水泥工装1的一面与待焊零件6贴合，另一面与碳钢工装2贴合；水泥工装1和碳钢工装2通过连接销3固定；根据连接销3的规格及安装位置，在水泥工装1和碳钢工装2的对应位置上加工出相应规格的定位孔适配。
一种用于环形薄壁零件精密感应钎焊的方法。其包括如下步骤：
步骤1：将水泥工装1的一面与待焊环形薄壁零件6贴合，另一面与碳钢工装2贴合；水泥工装1和碳钢工装2通过连接销3固定；
步骤2：将导热棒4置于线圈5之内，导热棒4沿待焊环形薄壁零件6方向伸出线圈5；将导热棒4的一端与环形薄壁零件6的待焊面接触；
步骤3：给线圈5通电加热导热棒4，开始焊接环形薄壁零件6，目视观察钎料熔化呈液态状并保持1-3秒后，线圈5停止通电并将导热棒4与环形薄壁零件6分离。
优选地，所述导热棒4沿待焊环形薄壁零件6方向伸出线圈20mm～25mm。
本发明的技术效果是：
采用本发明所述的工装及工艺方法，既满足了薄壁环形零件精密感应钎焊的定位精度要求又杜绝了薄壁环形零件与工装粘连的问题；焊接的零件无过烧、熔断缺陷，变形小，完全满足后续的使用要求。可以大批量生产，成本低，效率高，质量可靠。
附图说明
图1是本发明一种用于环形薄壁零件精密感应钎焊的工装与方法的装配示意图；
具体实施方式
为了更好的实施本发明，下面结合说明书附图对本发明作详细说明，请参阅说明书附图1。
本发明的主要目的是：提供一种高效、高质量的用于环形薄壁零件精密感应钎焊的工装与方法。采用本发明所述的工装及工艺方法，既满足了薄壁环形零件精密感应钎焊的定位精度要求又杜绝了薄壁环形零件与工装粘连的问题；焊接的零件无过烧、熔断缺陷，变形小，完全满足后续的使用要求。其具体流程如下：
步骤1：将水泥工装1的一面与待焊环形薄壁零件6贴合，另一面与碳钢工装2贴合；水泥工装1和碳钢工装2通过连接销3固定；
步骤2：将导热棒4置于线圈5之内，导热棒4沿待焊环形薄壁零件6方向伸出线圈5；将导热棒4的一端与环形薄壁零件6的待焊面接触；
步骤3：给线圈5通电加热导热棒4，开始焊接环形薄壁零件6，目视观察钎料熔化呈液态状并保持1-3秒后，线圈5停止通电并将导热棒4与环形薄壁零件6分离。
实施例一
在焊接射流管阀反馈组件时，要求反馈丝与套管位置度0.2mm以内，采用纯石棉水泥工装，工装精度低且某些定位结构无法加工实现，不能保证位置度0.2mm的工艺要求；只采用碳钢金属工装，零件与工装易粘连，容易出现报废；将零件直接放于线圈内感应加热，薄壁环形区域因热容量小，加热速度快的情况下零件易烧损出现报废。
使用本工具：
(1)待焊环形薄壁零件6与水泥工装1的一面贴合，水泥工装1的另一面与碳钢工装2贴合；水泥工装1和碳钢工装2通过连接销3固定。
(2)将导热棒4置于线圈5之内，沿待焊环形薄壁零件6方向伸出线圈20mm～25mm。将导热棒4的一端与焊环形薄壁零件6待焊面接触。
(3)启动高频电源，置于线圈内的导热棒局部被迅速加热，导热棒通过热传导将热量均匀平缓的输入至待焊环形薄壁零件6。待焊环形薄壁零件6上的钎料缓速升温至熔化温度，目视观察钎料熔化呈液态状1～3秒后线圈停止通电并将导热棒4与待焊环形薄壁零件6分离，此时钎料凝固完成焊接。

Claims (3)

1.一种用于环形薄壁零件精密感应钎焊的工装，其特征在于，包括：水泥工装(1)，碳钢工装(2)和连接销(3)，水泥工装(1)的一面与环形薄壁零件(6)贴合，另一面与碳钢工装(2)贴合；水泥工装(1)和碳钢工装(2)通过连接销(3)固定；根据连接销(3)的规格及安装位置，在水泥工装(1)和碳钢工装(2)的对应位置上加工出相应规格的定位孔适配。
2.一种用于环形薄壁零件精密感应钎焊的工艺方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤1：安装好如权利要求1所述的用于环形薄壁零件精密感应钎焊的夹具并夹持环形薄壁零件，水泥工装(1)的一面与待焊环形薄壁零件(6)贴合；
步骤2：将导热棒(4)置于线圈(5)之内，导热棒(4)沿待焊环形薄壁零件(6)方向伸出线圈(5)；将导热棒(4)的一端与环形薄壁零件(6)待焊面接触；
步骤3：给线圈(5)通电加热导热棒(4)，开始焊接环形薄壁零件(6)，目视观察钎料熔化呈液态状并保持1-3秒后，线圈(5)停止通电并将导热棒(4)与环形薄壁零件(6)分离。
3.如权利要求2所述的用于环形薄壁零件精密感应钎焊的工艺方法，其特征在于：导热棒(4)沿环形薄壁零件(6)方向伸出线圈(5)20mm～25mm。
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