CN109986164A - 一种新型高压汽油泵不锈钢部件钎焊装置及其钎焊工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种新型高压汽油泵不锈钢部件钎焊装置及其钎焊工艺，包括氨裂解装置、加压除氮装置和高温钎焊装置；所述加压除氮装置由单孔分子筛以及分别与单孔分子筛连通的氢气罐和氮气罐构成；所述氨裂解装置通过气体管路与单孔分子筛相连；所述高温钎焊装置通过气体管路与氢气罐和氮气罐相连；氨裂解装置制备的含氮保护气增压后通过气体管路进入单孔分子筛分离氮气，分离后的除氮气体进入氢气罐和氮气罐，经由气体配比装置配比后，进入高温钎焊装置构成气氛环境辅助钎焊。本发明通过氨裂解装置和加压除氮装置，制造低氮保护气输入高温钎焊装置内构成气氛环境，有效地抑制了碳化铬和氮化铬的形成，保证钎焊不锈钢件的质量和效率。

Description

一种新型高压汽油泵不锈钢部件钎焊装置及其钎焊工艺
技术领域
本发明涉及不锈钢钎焊技术领域，具体为一种用于高压汽油泵不锈钢部件密封的钎焊装置及其钎焊工艺。
背景技术
与汽油发动机配套使用的高压油泵，其子零件多采用不锈钢材质制作，涉及1.4301、1.4418和1.4404等多种类型的不锈钢。常见的不锈钢密封焊接多使用通过式高温钎焊工艺，这种工艺对气氛要求很高，炉内气氛露点必须低于-45℃，氧含量小于50ppm。为了满足气氛要求，传统工艺通常使用氨裂解气作为保护气(75％H2+25％N2)，通过分子筛去除裂解气中的水和残氨。由于工件母材材质为1.4418不锈钢，其在高温下，较传统的1.4301(SUS304)不锈钢有更大的敏化趋势，尤其在含N的气氛中，除了冷却阶段有可能形成碳化铬的化合物Cr23C6，导致材料出现晶间腐蚀，还会在高温阶段产生氮化铬CrXNX，进一步降低材料的耐腐蚀性能，还会影响材料表面的硬度，从而影响后道工序的加工。导致工件在后道工序中，与高压汽油泵泵体进行激光焊接时，出现工艺不稳定、产品泄露等不良现象，严重时还可能造成整个高压油泵的报废。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种新型高温钎焊装置和工艺，解决钎焊过程中，类似于1.4418这类易敏化不锈钢件材料，高温时氮化铬CrxNx冷却时碳化铬Cr23C6过渡析出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
一种新型高压汽油泵不锈钢部件钎焊装置，它包括氨裂解装置、加压除氮装置和高温钎焊装置；其中，加压除氮装置由单孔分子筛以及分别与单孔分子筛连通的氢气罐和氮气罐构成；氨裂解装置通过气体管路与单孔分子筛相连；而高温钎焊装置通过气体管路与氢气罐和氮气罐相连；同时，在氢气罐和氮气罐与高温钎焊装置连接的气体管路上设有气体配比装置控制释放气体的配比；另外，在高温钎焊装置内还设有气氛分析仪和警报器。
进一步地，氨裂解装置和加压除氮装置之间的气体管路上并联有两个增压泵。
进一步地，在单孔分子筛一端设有电器箱对设备进行供能。
进一步地，一种新型高压汽油泵不锈钢部件钎焊装置的钎焊工艺，包括以下步骤：
(1)通过氨裂解装置制备含氮保护气；
(2)制得的含氮保护气在气体管路内，经由增压泵增压后送入加压除氮装置的单孔分子筛中，利用单孔分子筛将含氮保护气中的氮气分离；
(3)分离后的除氮气体进入氢气罐和氮气罐，通过气体配比装置控制，将气体按工艺需求重新配比后释放；
(4)配比后的混合气通过气体管路进入高温钎焊装置，构成装置内的气氛环境，辅助不锈钢件进行钎焊，高温钎焊装置上的气氛分析仪会实时采集气体组成成分及气氛条件，若气氛不满足工艺设定要求时，警报器启动，进行报警。
本发明在产品钎焊时采用高温度、高网速的配套工艺，使得零件在满足钎焊必须的达到的温度前提下，极大地提高钎焊装置的网带速度，间接加快了产品的冷却速度。尤其是在850～520℃温度区间内的停留时间，由传统工艺的5～6分钟降低到了3～4分钟，有效地抑制了碳化铬(Cr23C6)的形成。同时，高温钎焊装置上的气氛分析仪能实时采集保护气体组成成分及保护气气氛条件，当气氛不满足工艺设定要求时，警报器就会发出报警，保证极度精确地控制钎焊装置内N2含量，从而有效抑制氮化铬的析出。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的结构示意图。
图中：1-氨裂解装置、2-加压除氮装置、21-单孔分子筛、22-氢气罐、23-氮气罐、24-气体配比装置、3-高温钎焊装置、31-气氛分析仪、32-警报器。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明涉及一种新型高压汽油泵不锈钢部件钎焊装置及其钎焊工艺，钎焊装置包括氨裂解装置1、加压除氮装置2和高温钎焊装置3。其中，加压除氮装置2由单孔分子筛21以及分别与单孔分子筛21连通的氢气罐22和氮气罐23构成。氨裂解装置1通过气体管路与单孔分子筛21相连，而高温钎焊装置3通过气体管路与氢气罐22和氮气罐23相连。同时，在单孔分子筛21一端设有电器箱25对设备供能；在氢气罐22和氮气罐23与高温钎焊装置3连接的气体管路上设有气体配比装置24控制气体释放配比；在高温钎焊装置3内设有气氛分析仪31和警报器32。
使用时，氨裂解装置1以液氨为原料，经汽化后将氨气加热到一定温度，在催化剂作用下，氨发生分解，生成含氮保护气。为了将新生成的含氮保护气打入加压除氮装置2中进行后续操作，在氨裂解装置1和加压除氮装置2之间的气体管路上并联有两个增压泵4。通过增压泵4对含氮保护气施加压力，送入加压除氮装置2的单孔分子筛21内，分子筛具有均匀的微孔结构，这些微孔直径大小均匀，能把比其直径小的分子吸附到孔腔内部，并对极性分子和不饱和分子具有优先吸附能力，因而能把极性程度、饱和程度、分子大小及沸点不同的分子分离开来，即具有“筛分”分子的作用。通过单孔分子筛21的“筛分”，能够将含氮保护气中的氮气分离。分离后的除氮气体随之进入氢气罐22和氮气罐23。在氢气罐22和氮气罐23的出气管路上设有气体配比装置24，能够按照工艺需求对准备输入高温钎焊装置3的气体进行配比，精确控制保护气的含氮量。
符合工艺要求的低氮保护气才能进入高温钎焊装置3，构成高温钎焊装置3内不锈钢部件钎焊时所需的气氛环境。
本发明还提供了一种新型高压汽油泵不锈钢部件钎焊装置的钎焊工艺，包括以下步骤：
(1)通过氨裂解装置1制备含氮保护气；
(2)制得的含氮保护气在气体管路内，经由增压泵4增压后送入单孔分子筛21中，利用单孔分子筛21将含氮保护气中的氮气分离；
(3)分离后的除氮气体进入氢气罐22和氮气罐23，通过气体配比装置24控制两种气体的配比，按工艺需求重新配比后释放；
(4)配比后的低氮混合气通过气体管路进入高温钎焊装置3，满足钎焊要求温度的同时，构成低氮气氛环境，辅助不锈钢部件进行钎焊。高温钎焊装置3内，采用高温度、高网速的配套工艺，以每分钟50～80℃的升温速度来提高装置整体温度。温度到达520～850℃后，升温结束，装置内保持恒定温度，能够使钎焊件在装置内的停留时间由传统工艺的5～6分钟降低到3～4分钟，从而有效地抑制碳化铬(Cr23C6)的形成。过程中，高温钎焊装置3上的气氛分析仪31会实时采集气体组成成分及气氛条件，若气氛不满足工艺设定要求时，警报器32启动，进行报警，确保极度精确地控制着钎焊装置内N2含量，从而有效抑制氮化铬的析出。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种新型高压汽油泵不锈钢部件钎焊装置，其特征在于：所述钎焊装置包括氨裂解装置、加压除氮装置和高温钎焊装置；所述加压除氮装置由单孔分子筛以及分别与单孔分子筛连通的氢气罐和氮气罐构成；所述氨裂解装置通过气体管路与单孔分子筛相连；所述高温钎焊装置通过气体管路与氢气罐和氮气罐相连；所述氢气罐和氮气罐与高温钎焊装置连接的气体管路上设有气体配比装置控制释放气体的配比；所述高温钎焊装置内设有气氛分析仪和警报器。
2.根据权利要求1所述的一种新型高压汽油泵不锈钢部件钎焊装置，其特征在于：所述氨裂解装置和加压除氮装置之间的气体管路上并联有两个增压泵。
3.根据权利要求1所述的一种新型高压汽油泵不锈钢部件钎焊装置，其特征在于：所述单孔分子筛一端设有电器箱。
4.根据权利要求1所述的一种新型高压汽油泵不锈钢部件钎焊装置的钎焊工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)通过氨裂解装置制备含氮保护气；
(2)制得的含氮保护气在气体管路内，经由增压泵增压后送入加压除氮装置的单孔分子筛中，利用单孔分子筛将含氮保护气中的氮气分离；
(3)分离后的除氮气体进入氢气罐和氮气罐，通过气体配比装置控制，将气体按工艺需求重新配比，制备低氮保护气；
(4)配比后的低氮保护气通过气体管路进入高温钎焊装置，构成装置内的气氛环境，辅助不锈钢件进行钎焊，高温钎焊装置上的气氛分析仪实时采集气体组成成分及气氛条件，若气氛不满足工艺设定要求时，警报器启动，进行报警。
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