CN105880771B - 一种高气密性粉末冶金零件烧结焊接工艺 - Google Patents

一种高气密性粉末冶金零件烧结焊接工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高气密性粉末冶金零件烧结焊接工艺，包括以下步骤：a、粉末冶金成形生坯组合，两个生坯装配定位，间隙要求0.1~0.4mm；b、放置焊料；c、放置焊接用的紫铜片，该紫铜片置于焊料上方；d、进炉烧结，炉内设置有四个区域，依次为预烧脱蜡区‑温度580~630度、一次焊接区‑温度950~1000度、烧结及二次焊接区‑温度1100~1200度、循环水冷却区；e、出炉冷却。

Description

一种高气密性粉末冶金零件烧结焊接工艺
技术领域
本发明涉及一种高气密性粉末冶金零件烧结焊接工艺。
背景技术
粉末冶金焊接的方式一般有：电焊、钎焊、激光焊接、摩擦焊接、组合烧结焊接。其中组合烧结焊接是最简便，成本较低的方式之一。参照图2、图3，传统的烧结焊接通过两个生坯装配定位，其中一个生坯设置有用于容置焊料的焊料放置槽，加入焊料后，在高温下烧结并进行焊接。但目前对于有气密性要求以及强度要求的产品组合烧结焊接未能达到要求，特别是气密性要求，由于粉末冶金存在孔隙，烧结焊接时焊料流动存在不规则性，不能完全保证焊料全部密封孔隙，一般的烧结焊接处气密性要求只能满足1.6mpa的要求，对于更高的气密性如3.5mpa则难以达到要求。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种高气密性粉末冶金零件烧结焊接工艺，提高了焊接处的强度以及致密性，满足较高的气密性要求。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种高气密性粉末冶金零件烧结焊接工艺，包括以下步骤：a、粉末冶金成形生坯组合，两个生坯装配定位，间隙要求0.1~0.4mm；b、放置焊料；c、放置焊接用的紫铜片，该紫铜片置于焊料上方；d、进炉烧结，炉内设置有四个区域，依次为预烧脱蜡区-温度580~630度、一次焊接区-温度950~1000度、烧结及二次焊接区-温度1100~1200度、循环水冷却区；e、出炉冷却。
作为上述技术方案的改进，所述步骤a中，设置焊料放置槽的生坯在焊料放置槽底面设置有斜面槽以供熔化的焊料流动。
作为上述技术方案的进一步改进，所述斜面槽的高度为0.4~0.6mm，所述斜面槽的斜面倾斜角度为30度。
进一步改进，所述步骤d中，一次焊接区温度985度下保温5～15min；烧结及二次焊接区温度1120度下保温25～35min。
本发明的有益效果是：在进炉烧结的过程中，一次焊接区985度发生第一次焊接，焊料融化流入配合间隙进行焊接密封；紫铜片在烧结及二次焊接区利用紫铜的熔点1083度低于1100度，使紫铜片熔融，进行二次焊接的同时紫铜渗入以及覆盖焊缝，提高焊接处的强度以及气密性，密封全部孔隙，大大提高气密性，满足较高的气密性要求。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明焊接处的局部放大示意图；
图2是传统的烧结焊接的结构示意图；
图3是图2的局部放大示意图。
具体实施方式
参照图1，一种高气密性粉末冶金零件烧结焊接工艺，包括以下步骤：a、粉末冶金成形生坯1、2组合，两个生坯1、2装配定位，间隙要求0.1~0.4mm；b、放置焊料3；c、放置焊接用的紫铜片4，该紫铜片4置于焊料3上方；d、进炉烧结，炉内设置有四个区域，依次为预烧脱蜡区-温度580~630度、一次焊接区-温度950~1000度、烧结及二次焊接区-温度1100~1200度、循环水冷却区；e、出炉冷却。先将两个生坯1、2定好位置，保证焊接间隙在0.1~0.4mm，将焊料3、紫铜片4放置到焊料放置槽201，紫铜片4放在焊料3上，然后送入烧结炉，炉内设置有四个区域对应四个阶段，第一阶段优选600度预热脱蜡，去除生坯1、2表面的蜡；第二阶段优选985度进行第一次焊接，焊料3熔化流入焊接间隙；第三阶段优选1120度，利用紫铜的熔点1083度低于1120度，而使紫铜片4熔化，进行二次焊接同时紫铜渗入以及覆盖焊缝，提高焊接处的强度以及致密性，大大提高成品的气密性，可满足如3.5mpa的气密性要求；第四阶段循环水冷却区快速降温，最后出炉冷却即完成烧结焊接。
为了提高焊料3的流动性，在本实施例中，优选的，所述步骤a中，设置焊料放置槽201的生坯2在焊料放置槽201底面设置有斜面槽202以供熔化的焊料3流动，通过斜面槽202将融化的焊料3快速导向流入生坯1、2之间的间隙，优选的，所述斜面槽202的高度为0.4~0.6mm，所述斜面槽202的斜面倾斜角度为30度，采用上述结构的斜面槽202可最大限度提高焊料3的流动性。
为了保证焊料3得到充分的加热而熔融，在本实施例中，优选的，所述步骤d中，一次焊接区温度985度下保温5～15min；为了保证紫铜片4得到充分的加热而熔融，烧结及二次焊接区温度1120度下保温25～35min。
以上所述，只是本发明的较佳实施方式而已，但本发明并不限于上述实施例，只要其以任何相同或相似手段达到本发明的技术效果，都应落入本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种高气密性粉末冶金零件烧结焊接工艺，其特征在于：包括以下步骤：a、粉末冶金成形生坯组合，两个生坯装配定位，间隙要求0.1～0.4mm；b、放置焊料；c、放置焊接用的紫铜片，该紫铜片置于焊料上方；d、进炉烧结，炉内设置有四个区域，依次为预烧脱蜡区-温度580～630度、一次焊接区-温度950～1000度、烧结及二次焊接区-温度1100～1200度、循环水冷却区；e、出炉冷却，所述焊料在一次焊接区内熔融进行第一次焊接，所述紫铜片在烧结及二次焊接区内熔融渗入以及覆盖焊缝，进行第二次焊接。
2.根据权利要求1所述的一种高气密性粉末冶金零件烧结焊接工艺，其特征在于：所述步骤a中，设置焊料放置槽的生坯在焊料放置槽底面设置有斜面槽以供熔化的焊料流动。
3.根据权利要求2所述的一种高气密性粉末冶金零件烧结焊接工艺，其特征在于：所述斜面槽的高度为0.4～0.6mm，所述斜面槽的斜面倾斜角度为30度。
4.根据权利要求1所述的一种高气密性粉末冶金零件烧结焊接工艺，其特征在于：所述步骤d中，一次焊接区温度985度下保温5～15min；烧结及二次焊接区温度1120度下保温25～35min。
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