CN108746978B - 一种感应扩散焊装置发热机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种感应扩散焊装置发热机构。该装置用于火箭发动机的制造过程中，一些型面复杂的薄壁零件进行感应扩散焊接。它由法兰、加强筋、筒体、支撑环、筒底、吊环、筋板、支撑杆、隔热屏构成。筒体右端插入法兰台阶后焊接固定，筒体左端与筒底贴合焊接固定，筒体内壁断续焊接固定支撑环；法兰圆周均布焊接固定加强筋，加强筋上焊接固定支撑杆，支撑杆上焊接固定有隔热屏；筒底位置焊接固定吊环，吊环两侧焊接固定筋板。本发明提供的感应扩散焊装置发热机构，通过感应器加热发热机构，发热机构辐射热量给零件，实现零件夹层焊料融化，焊接零件，具有升温速度快、受热均匀、节省能源，能焊接各种形状复杂的零件的优点。

Description

一种感应扩散焊装置发热机构

技术领域

本发明涉及一种感应扩散焊装置发热机构，属于火箭发动机制造领域。

背景技术

火箭发动机的制造过程中，需要对一些型面复杂的薄壁零件进行感应扩散焊接，而且一般焊接面积大、焊缝强度要求高。普通感应扩散焊装置由炉体、感应器、零件、零件旋转机构组成，零件与零件旋转机构连接，感应器直接对零件加热，使放置在零件夹层的焊料融化，完成零件扩散焊接。

这种方式存在升温速度慢、受热不均匀，不能保证焊接质量。如何保证零件扩散焊接的焊接质量是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种升温速度快的感应扩散焊装置发热机构，通过在零件外侧增加发热机构，使发热机构成为感应器加热体释放热量，对零件进行辐射加热，保证焊接质量。

为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案予以实现：

提供一种感应扩散焊装置发热机构，包括法兰、筒体以及筒底；

筒体的一端通过法兰连接到零件旋转机构；筒体的另一端连接筒底；筒体为导磁体，外侧设置电磁线圈，能够在电磁线圈的作用下发热；

零件旋转机构通过法兰的通孔将待焊接零件支撑在筒体中心，并能够控制待焊接零件旋转。

优选的，感应扩散焊装置发热机构能够被吊起，通过法兰与零件旋转机构连接悬空放置。

优选的，筒底的一端具有吊环，法兰圆周均布设有加强筋，加强筋上与吊环轴向对应的位置设置有用于吊装的通孔，通过吊环和加强筋上的通孔吊起感应扩散焊装置发热机构。

优选的，吊环两侧焊接固定筋板。

优选的，加强筋上连接有沿筒体方向设置的支撑杆，支撑杆上固定有套设在筒体上的环形隔热屏。

优选的，环形隔热屏为3至5个，隔热屏之间间距6mm至8mm，阻止筒体向法兰盘热传递。

优选的，所述的筒体内壁沿轴向焊接宽度200-300mm、厚度8-10mm支撑环。

优选的，所述的支撑环具有缺口，缺口长度10-20mm，用于消除筒体与支撑环的焊接变形。

优选的，筒体的尺寸满足，侧壁及筒底距离待焊接零件大于100mm。

优选的，所述的法兰一端有导向台阶，用于定位法兰和筒体。

优选的，所述的筒体内径大于法兰导向台阶外径1mm。

优选的，筒体外侧设置保温层，保温层外侧设置电磁线圈。

同时提供一种所述的感应扩散焊装置发热机构的组装方法，包括如下步骤：

(1)将筒体一端插入法兰台阶后焊接固定，筒体的另一端与筒底贴合焊接固定；

(2)将筒体内壁均布多个支撑环，采用断续焊接固定；

(3)在法兰的圆周均布焊接固定多个加强筋；其中一个加强筋中心位置开设通孔；

(4)每个加强筋上焊接固定支撑杆，支撑杆上焊接固定多个隔热屏，每个隔热屏间距6mm至8mm；

(5)将加强筋上通孔对应筒底的位置焊接固定吊环，吊环两侧焊接固定筋板。

提供一种所述的感应扩散焊装置发热机构的使用方法，包括如下步骤：

(1)将待焊接零件安装在零件旋转机构上，吊车的吊钩通过绑带连接发热机构的吊环和加强筋上的通孔；

(2)将感应扩散焊装置发热机构吊装在待焊接零件外侧，使待焊接零件处于筒体中心，法兰与零件旋转机构连接固定；

(3)开启感应扩散焊装置，通过电磁线圈使得筒体发热，加热内部待焊接零件，待焊接零件焊料在内外壁之间，加热后融化，完成扩散焊接。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

(1)本发明提供的感应扩散焊装置发热机构，通过感应器加热发热机构，发热机构辐射热量给零件，加热零件，通过筒体自身发热具有升温速度快、受热均匀、节省能源的优点。

(2)本发明将零件放置在筒体内部，筒体不接触零件，能焊接各种形状复杂的零件，通用性好。尤其适用于于火箭发动机的制造过程中，一些型面复杂薄壁零件的感应扩散焊接。

(3)本发明筒体外部设置隔热层，使得热量向筒体内部辐射，节约能源。

(4)本发明通过设置支撑环圆形，桶底的支撑，防止筒体受热发生变形，避免了筒体发热不均匀。

(5)本发明通过设置隔热屏，避免筒体传递热量到法兰盘，进而阻止热量向零件旋转机构传递，避免零件旋转机构的开启装置热量过高。

附图说明

图1为法兰1与加强筋2位置结构示意图。

图2为吊环5、筒底6、筋板7位置结构示意图。

图3为法兰1、加强筋2、支撑杆8、隔热屏9位置结构示意图。

图4为法兰1主要结构尺寸图。

图5为吊环5的主要结构尺寸图。

图6为隔热屏9的主要结构尺寸图。

图7为支撑环4的主要结构尺寸图。

图8为本发明感应扩散焊装置发热机构的结构示意图。

图9为发热机构与感应扩散焊装置其它机构的装配示意图。

具体实施方式为：

本发明提供一种感应扩散焊装置发热机构，在感应扩散焊装置零件与炉体中间，与零件旋转机构螺栓固定。结合图8，具体包括法兰1、加强筋2、筒体3、支撑环4、筒底6、吊环5、筋板7、支撑杆8、隔热屏9。

法兰1的结构参见图4，其中，筒体3右端插入法兰1台阶后与法兰焊接固定，筒体3左端与筒底贴合焊接固定，筒底上沿焊接吊环。结合图1，筒体与法兰焊接处周向用加强筋2固定，提高筒体与法兰连接的可靠性。在一个实施例中，筒体3为圆柱薄壁面，厚度为3mm。筒体3内壁焊接宽度200-300mm、厚度10mm圆环状支撑环，用于减少筒体受热变形，支撑环有缺口，用于消除筒体与支撑环的焊接变形，支撑环4通过断续焊接固定筒体3内壁。结合图7，支撑环4有缺口，缺口长度10-20mm，用于消除筒体3与支撑环4的焊接变形。

法兰1左端有10mm高导向台阶，用于定位法兰1和筒体3，保证法兰和筒体同轴，筒体3内径大于法兰1导向台阶外径1mm，进一步保证法兰和筒体同轴。法兰1圆周均布焊接固定加强筋2，加强筋2上焊接固定支撑杆8，支撑杆8上焊接固定隔热屏9。所述的与吊环5同平面的加强筋2上开Φ35mm的通孔，用于与吊环5配合安装吊车的吊钩，吊装发热机构。

筒底6焊接固定吊环5，参见图5，吊环5为L型吊环，两侧焊接筋板7，用于提高吊环强度，参见图2。与吊环同平面的加强筋上开Φ35mm的通孔，用于与吊环配合吊装发热机构。

结合图3，加强筋2上固定支撑杆8，支撑杆8上固定有3-5个隔热屏9，隔热屏9之间的间距6-8mm，用于阻止向法兰盘传递，进而阻止热量向零件旋转机构传递，避免零件旋转机构的开启装置热量过高。结合图6，隔热屏9为圆环结构，厚度为1mm，套设在筒体外壁。在一个实施例例中根据需要衰减的热量来设置隔热屏9的数量，使得筒体传递到法兰盘热量能够完全隔离。

如图9所示，筒体3外侧设置保温层，保温层外侧设置电磁线圈，筒体为导磁体，优选采用不锈钢。筒体的尺寸应当保证发热机构不接触零件，与零件之间的距离大于100mm。

感应扩散焊装置发热机构的组装方法如下：

(1)将筒体3右端插入法兰1的Φd1台阶后焊接固定，筒体3左端与筒底6贴合焊接固定。

(2)将筒体3内壁均布3个支撑环4，采用断续焊接固定。

(3)按图示位置在法兰1的Φd2孔错开位置圆周均布焊接固定12个加强筋2。其中一个加强筋2中心位置开Φ35mm孔。

(4)按图示位置将每个加强筋2上焊接固定支撑杆8，支撑杆8上焊接固定有3个隔热屏9，每个隔热屏9间距8mm。

(5)将开Φ35mm孔的加强筋2对应筒底6的位置焊接固定吊环5，吊环5两侧焊接固定筋板7。

感应扩散焊装置发热机构的使用方法如下：

(1)将零件装零件旋转机构上，用吊车通过绑带连接发热机构的吊环5和加强筋2上Φ35mm孔；

(2)将发热机构吊装在零件外侧，使待焊接零件处于筒体中心，发热机构的法兰1与零件旋转机构法兰连接固定。撤掉吊车，通过零件旋转机构支撑，处于悬空状态。焊料在产品内外壁之间。

(3)放入炉体内，置于保温层内部，将炉门关闭，开启感应扩散焊装置，通过电磁线圈使得筒体3发热，加热内部待焊接零件，待焊接零件焊料在内外壁之间，加热后融化，完成扩散焊接。测量桶内温度，达到设定扩散焊接温度后，保温一段时间完成扩散焊接。

以上所述，仅为本发明最佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种感应扩散焊装置发热机构，其特征在于：包括法兰(1)、筒体(3)以及筒底(6)；

筒体(3)的一端通过法兰(1)连接到零件旋转机构；筒体(3)的另一端连接筒底(6)；筒体(3)为导磁体，外侧设置电磁线圈，能够在电磁线圈的作用下发热；

零件旋转机构通过法兰(1)的通孔将待焊接零件支撑在筒体中心，并能够控制待焊接零件旋转；

筒底(6)的一端具有吊环(5)，法兰(1)圆周均布设有加强筋(2)，加强筋(2)上与吊环(5)轴向对应的位置设置有用于吊装的通孔，通过吊环(5)和加强筋(2)上的通孔吊起感应扩散焊装置发热机构；

加强筋(2)上连接有沿筒体(3)方向设置的支撑杆(8)，支撑杆(8)上固定有套设在筒体(3)上的环形隔热屏(9)；

所述的筒体(3)内壁沿轴向焊接宽度200-300mm、厚度8-10mm支撑环(4)；

所述的支撑环(4)有缺口，缺口长度10-20mm，用于消除筒体(3)与支撑环(4)的焊接变形。

2.如权利要求1所述的感应扩散焊装置发热机构，其特征在于：感应扩散焊装置发热机构能够被吊起，通过法兰(1)与零件旋转机构连接悬空放置。

3.如权利要求2所述的感应扩散焊装置发热机构，其特征在于：吊环(5)两侧焊接固定筋板(7)。

4.如权利要求3所述的感应扩散焊装置发热机构，其特征在于：环形隔热屏(9)为3至5个，隔热屏(9)之间间距6mm至8mm，阻止热量向法兰(1)方向传递。

5.如权利要求4所述的感应扩散焊装置发热机构，其特征在于：筒体(3)的尺寸满足，侧壁及筒底距离待焊接零件大于100mm。

6.如权利要求5所述的感应扩散焊装置发热机构，其特征在于：所述的法兰(1)一端有导向台阶，用于定位法兰(1)和筒体(3)。

7.如权利要求6所述的感应扩散焊装置发热机构，其特征在于：所述的筒体(3)内径大于法兰(1)导向台阶外径1mm。

8.如权利要求7所述的感应扩散焊装置发热机构，其特征在于：筒体外侧设置保温层，保温层外侧设置电磁线圈。

9.一种权利要求8所述的感应扩散焊装置发热机构的组装方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将筒体(3)一端插入法兰(1)台阶后焊接固定，筒体(3)的另一端与筒底(6)贴合焊接固定；

(2)将筒体(3)内壁均布多个支撑环(4)，采用断续焊接固定；

(3)在法兰(1)的圆周均布焊接固定多个加强筋(2)；其中一个加强筋(2)中心位置开设通孔；

(4)每个加强筋(2)上焊接固定支撑杆(8)，支撑杆(8)上焊接固定多个隔热屏(9)，每个隔热屏(9)间距6mm至8mm；

(5)将加强筋(2)上通孔对应筒底(6)的位置焊接固定吊环(5)，吊环(5)两侧焊接固定筋板(7)。

10.一种权利要求8所述的感应扩散焊装置发热机构的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将待焊接零件安装在零件旋转机构上，吊车的吊钩通过绑带连接发热机构的吊环(5)和加强筋(2)上的通孔；

(2)将感应扩散焊装置发热机构吊装在待焊接零件外侧，使待焊接零件处于筒体中心，法兰(1)与零件旋转机构连接固定；

(3)开启感应扩散焊装置，通过电磁线圈使得筒体(3)发热，加热内部待焊接零件，待焊接零件焊料在内外壁之间，加热后融化，完成扩散焊接。

Images