CN113145976A - 钎焊装架工装及封接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种钎焊装架工装及封接方法，包括水平底座、同心柱、定位调整组件、水平压盘、压块及调整模，其中，同心柱及调整模作为工件的对心模具，且通过调整模可将工件的翅片固定在同一直线位置，以方便后续工艺；水平底座、定位调整组件及水平压盘可在竖直方向上固定工件；具有通孔的压块，则可在重力作用下，迫使水平压盘均匀下滑，以使得工件焊缝密封；进一步的石墨同心柱由于自润滑、低膨胀和硬度适中的特点，能保证在高温钎焊及焊料融化过程中与工件保存一定间隙，以及由于水平底座、定位调整组件及水平压盘采用热膨胀相同的材质，从而可使得钎焊装架工装不卡膜，便于拆装。
Description
技术领域
本发明属于焊接技术领域，涉及一种钎焊装架工装及封接方法。
背景技术
钎焊，是指低于焊件熔点的钎料和焊件同时加热到钎料熔化温度后，利用液态钎料填充固态工件的缝隙使金属连接的焊接方法。其中，钎焊变形小，适合于焊接精密、复杂和由不同材料组成的构件。
离子迁移谱仪是目前国际上应用于防化、反恐、防爆、缉毒等领域痕量物质现场快速侦察的主流技术。较之于常规迁移管，一体化的陶瓷迁移管具有耐热、密封、抗震和无释放等的特点，可以极大的提高迁移谱仪的系统稳定性、拓宽迁移管的工作温度范围和提高系统检测结果的准确率。因此，近年来基于一体化的陶瓷迁移管被越来越多的采纳和应用，且现有的一体化陶瓷迁移管通常采用钎焊封接工艺制备。
然而，在一体化陶瓷迁移管的实际钎焊封接工艺中，经常出现卡模、管壳泄漏以及电极、陶瓷不同心等问题，严重影响了迁移管的成品率和系统性能，如何有效的保证陶瓷迁移管的焊缝密封、电极、陶瓷的同心，以及焊接完成后装架工装与工件之间的顺利分离是钎焊的重点和难点。
因此，提供一种钎焊装架工装及封接方法，实属必要。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种钎焊装架工装及封接方法，用于解决现有技术中在进行钎焊时，出现的工件质量低、装架工装与工件的难分离的问题。
为实现上述目的及其它相关目的，本发明提供一种钎焊装架工装，所述钎焊装架工装包括：
水平底座，通过所述水平底座承载待钎焊的工件；
同心柱，所述同心柱与所述水平底座固定连接且垂直设置；
定位调整组件，所述定位调整组件包括定位件及调整件，所述定位件与所述水平底座固定连接且垂直设置；
水平压盘，所述水平压盘包括第一通孔及第二通孔，所述第一通孔用以容纳所述同心柱，所述第二通孔用以容纳所述定位件，所述调整件位于所述水平压盘上并与所述定位件固定连接，通过所述水平底座及所述水平压盘在竖直方向上固定所述工件；
压块，所述压块包括压块通孔，所述压块通孔用以容纳所述同心柱，所述压块位于所述水平压盘上并与所述水平压盘固定连接，在钎焊过程中通过所述压块使得所述水平压盘始终与所述工件相接触；
调整模，通过所述调整模在水平方向上对所述工件进行调整。
可选地，所述同心柱为石墨同心柱。
可选地，包括2组～5组所述定位调整组件，所述定位调整组件位于所述同心柱外围，且多个所述定位调整组件等间距分布。
可选地，所述定位调整组件中，所述定位件为螺杆，所述调整件为螺母。
可选地，所述水平底座、所述定位调整组件及所述水平压盘采用相同材质；所述水平底座为不锈钢水平底座、所述定位调整组件为不锈钢定位调整组件，所述水平压盘为不锈钢水平压盘。
可选地，所述水平压盘还包括与所述压块对应设置的凹槽，通过所述凹槽使得所述压块与所述水平压盘固定连接。
可选地，所述调整模包括调整瓦片，且所述调整瓦片具有垂直侧壁，在合拢所述调整瓦片时，所述调整瓦片的内壁与所述工件相接触，且通过所述垂直侧壁夹持所述工件中的翅片。
本发明还提供一种钎焊装架工装封接方法，包括以下步骤：
提供待钎焊的工件及上述钎焊装架工装；
将所述工件穿过所述同心柱，以置于所述水平底座上；
将所述定位件固定于所述水平底座上；
将所述水平压盘置于所述工件的顶部，并将所述调整件与所述定位件固定连接，通过所述水平底座及所述水平压盘在竖直方向上固定所述工件；
通过所述调整模，在水平方向上对所述工件进行调整，调整完成后去除所述调整模；
调整所述调整件使所述水平压盘至水平；
将装配后的所述钎焊装架工装置于钎焊炉中，将所述压块置于所述水平压盘上并与所述水平压盘固定连接，进行钎焊，且在钎焊过程中通过所述压块使得所述水平压盘始终与所述工件相接触。
可选地，通过水平仪调整所述调整件，使所述水平压盘至水平。
可选地，所述工件包括陶瓷迁移管。
如上所述，本发明的钎焊装架工装及封接方法，包括水平底座、同心柱、定位调整组件、水平压盘、压块及调整模，其中，同心柱及调整模作为工件的对心模具，且通过调整模可将工件的翅片固定在同一直线位置，以方便后续工艺；水平底座、定位调整组件及水平压盘可在竖直方向上固定工件；具有通孔的压块，则可在重力作用下，迫使水平压盘均匀下滑，以使得工件焊缝密封；进一步的石墨同心柱由于自润滑、低膨胀和硬度适中的特点，能保证在高温钎焊及焊料融化过程中与工件保存一定间隙，以及由于水平底座、定位调整组件及水平压盘采用热膨胀相同的材质，从而可使得钎焊装架工装不卡膜，便于拆装。
附图说明
图1显示为本发明实施例中钎焊装架工装的立体结构示意图。
图2显示为本发明实施例中钎焊装架工装及陶瓷迁移管的装配结构示意图。
图3显示为图2中沿A-A’的剖面结构示意图。
图4显示为本发明实施例中钎焊装架工装封接方法的流程示意图。
元件标号说明
101 水平底座
102 同心柱
103 定位调整组件
1031 定位件
1032 调整件
104 水平压盘
105 压块
106 调整模
200 陶瓷迁移管
201 迁移管法兰
202 迁移管陶瓷环
203 迁移管电极环
204 电极翅片
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
如在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
为了方便描述，此处可能使用诸如“之下”、“下方”、“低于”、“下面”、“上方”、“上”等的空间关系词语来描述附图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。将理解到，这些空间关系词语意图包含使用中或操作中的器件的、除了附图中描绘的方向之外的其它方向。此外，当一层被称为在两层“之间”时，它可以是所述两层之间仅有的层，或者也可以存在一个或多个介于其间的层。本文使用的“介于……之间”表示包括两端点值。
在本申请的上下文中，所描述的第一特征在第二特征“之上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。
需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，其组件布局型态也可能更为复杂。
本实施例提供一种钎焊装架工装，用以制备高质量的工件，且使得所述钎焊装架工装与所述工件可简单便捷的组装及拆卸。
作为示例，所述工件包括陶瓷迁移管。
具体的，离子迁移谱仪是依据不同物质特征离子在均匀弱电场中迁移速度的差异来实现物质的定性识别，迁移管电极串的同心程度，直接影响迁移管电场的均匀性，进而影响电离离子的通过率/系统灵敏度和特征离子群的展宽/特征峰宽度/分辨率。参阅图2及图3，本实施例中，所述工件采用陶瓷迁移管200，但所述工件的种类并非局限于此，也可为其它，以扩大所述钎焊装架工装的应用范围。其中，由于一体化的所述陶瓷迁移管200的管体一般由结构呈圆环或内圆外方的薄片电极即迁移管电极环203和绝缘片即迁移管陶瓷环202交替堆叠，并通过合金焊料封接成型，且由于封接全程均在高温氛围的氢炉或真空炉内完成，一方面所述陶瓷迁移管200的焊缝数量较多，且由于封接一次成型，封接尺寸收缩量较大；另一方面在焊接过程中也难以对封接部件进行定位或纠偏；且由于所述陶瓷迁移管200和所述钎焊装架工装之间的热膨胀系数的差异，封接中也容易出现卡模情况，因此，目前所述陶瓷迁移管200的封接成品率较低。
如图1，本实施例提供一种钎焊装架工装，所述钎焊装架工装包括水平底座101、同心柱102、定位调整组件103、水平压盘104、压块105及调整模106；其中，通过所述水平底座101承载待钎焊的所述工件，所述同心柱102与所述水平底座101固定连接且垂直设置，所述定位调整组件103包括定位件1031及调整件1032，所述定位件1031与所述水平底座101固定连接且垂直设置，所述水平压盘104包括第一通孔及第二通孔，所述第一通孔用以容纳所述同心柱102，所述第二通孔用以容纳所述定位件1031，所述调整件1032位于所述水平压盘101上并与所述定位件1031固定连接，通过所述水平底座101及所述水平压盘104可在竖直方向上固定所述工件，所述压块105包括压块通孔，所述压块通孔用以容纳所述同心柱102，所述压块105位于所述水平压盘104上并与所述水平压盘104固定连接，以在钎焊过程中通过所述压块105使得所述水平压盘104始终与所述工件相接触，以实现所述工件的自由落体运行，实现密封焊接，且通过所述调整模106可在水平方向上对所述工件进行调整，以进行对心调整，且进一步的还可使得工件翅片位于同一直线，以便于后续工艺的操作。
作为示例，所述同心柱102为石墨同心柱。
具体的，由于石墨具有自润滑、低膨胀和硬度适中的特点，因此当所述同心柱102采用所述石墨同心柱时，一方面可通过所述石墨同心柱作为所述工件的内对心模具，以保证所述工件同心，如可使所述陶瓷迁移管200各电极同心，另一方面，能保证在高温钎焊及焊料融化过程中，使得所述石墨同心柱与所述工件的管壳保存一定间隙，以保证焊接过程中不卡膜，便于封接完成后，所述陶瓷迁移管200的管壳与所述钎焊装架工装的脱模。其中，所述同心柱102可与所述水平底座101进行可拆卸固定连接，具体连接方式此处不作过分限制，且所述同心柱102通过所述第一通孔穿过所述水平压盘104，关于所述同心柱102的形貌此处采用圆柱状，但并非局限于此，也可根据需要设置成其它形貌。
作为示例，包括2组～5组所述定位调整组件103，所述定位调整组件103位于所述同心柱102外围，且多个所述定位调整组件103等间距分布。
具体的，本实施例中，所述定位调整组件103包括3组，所述定位调整组件103位于所述石墨同心柱的外围，且等间距分布，以形成稳定的结构，但所述定位调整组件103的数目及分布并非局限于此，如所述定位调整组件103也可包括2组、4组等，此处不作过分限制。
作为示例，所述定位调整组件103中，所述定位件1031为螺杆，所述调整件1032为螺母。
具体的，本实施例中，所述定位件1031采用螺杆，所述调整件1032采用与所述螺杆相匹配的螺母，但所述定位调整组件103的种类并非局限于此，此处不作过分限制。其中，所述定位件1031与所述水平底座101可进行拆卸固定连接，所述定位件1031通过所述第二通孔穿过所述水平压盘104后与所述调整件1032固定连接。
作为示例，所述水平底座101、所述定位调整组件103及所述水平压盘104采用相同材质；进一步的，所述水平底座101、所述定位调整组件103及所述水平压盘104均采用不锈钢水平压盘。
具体的，当所述水平底座101、所述定位调整组件103及所述水平压盘104采用相同材质时，可使得对应的所述3部件在进行高温钎焊时具有相同的热膨胀系数，从而便于后续的拆卸，避免卡模现象。本实施例中，所述3部件优选采用耐高温及耐腐蚀的不锈钢材质，但所述部件的材质并非局限于此，可根据需要进行调整。
作为示例，所述水平压盘104还包括与所述压块105对应设置的凹槽，通过所述凹槽使得所述压块105与所述水平压盘104固定连接。
具体的，较便捷的，可在所述水平压盘104上设置与所述压块105的外形相匹配的凹槽，以通过所述凹槽对所述压块105进行限位。但所述水平压盘104与所述压块105的固定方式并非局限于此，如也可在所述水平压盘104上设置凸块或者螺孔等，并在所述压块105上设置对应的沟槽或螺纹等，以用于固定，有关所述水平压盘104与所述压块105的固定方式，此处不作过分限制。
作为示例，所述调整模106包括调整瓦片，且所述调整瓦片具有垂直侧壁，在合拢所述调整瓦片时，所述调整瓦片的内壁与所述工件相接触，且通过所述垂直侧壁夹持所述工件中的翅片。
具体的，如图2及图3，本实施例中，提供了采用所述钎焊装架工装固定所述陶瓷迁移管200的立体及剖面及结构示意图。其中，所述陶瓷迁移管200包括迁移管法兰201、迁移管陶瓷环202、迁移管电极环203以及电极翅片204，但所述陶瓷迁移管200的具体结构并非局限于此。本实施例中，所述调整模106采用2片可拆卸的所述调整瓦片，但并非局限于此，如所述调整模106也可采用1片、3片等，此处不作赘述。其中，所述调整瓦片的内壁具有与所述工件的外壳相对应的形貌，如所述调整瓦片采用C形，且与所述迁移管陶瓷环202的外径相匹配，以通过所述调整瓦片可作为所述工件的外对心模，以在外部调整所述迁移管陶瓷环202和焊料的对心，以进行限位；且通过所述调整瓦片的垂直侧壁可夹持所述电极翅片204，以使得堆叠完成的所述迁移管电极环203的电极翅片204调整至同一方向的直线上，以方便所述陶瓷迁移管200后续的电阻串/电阻串PCB板的焊接。
参阅图4，本实施例还提供一种钎焊装架工装封接方法，其中，所述钎焊装架工装采用上述钎焊装架工装，因此有关所述钎焊装架工装的结构、材质等此处不作赘述。
需要说明的，本实施例中，所述钎焊装架工装中所封装的工件采用所述陶瓷迁移管200，但所述工件的种类并非局限于此。
其中，采用所述钎焊装架工装进行封接的步骤包括：
提供所述钎焊装架工装；
将所述工件穿过所述同心柱102，以置于所述水平底座101上；
将所述定位件1031固定于所述水平底座101上；
将所述水平压盘104置于所述工件的顶部，并将所述调整件1032与所述定位件1031固定连接，通过所述水平底座101及所述水平压盘104在竖直方向上固定所述工件；
通过所述调整模106，在水平方向上对所述工件进行调整，且在调整完成后去除所述调整模106；
调整所述调整件1032使所述水平压盘104至水平；
将装配后的所述钎焊装架工装置于钎焊炉中，将所述压块105置于所述水平压盘104上并与所述水平压盘104固定连接，进行钎焊，且在钎焊过程中通过所述压块105使得所述水平压盘104始终与所述工件相接触。
作为示例，可通过水平仪调整所述调整件1032，使所述水平压盘104至水平。
参阅图2及图3，具体步骤可如下：
首先，将所述钎焊装架工装置于水平桌面上，并将除所述水平底座101及石墨同心柱的其它结构取出，按照所述陶瓷迁移管200的结构设计，将所述迁移管法兰201、迁移管电极环203、焊料、迁移管陶瓷环202、焊料、迁移管电极环203、焊料、迁移管陶瓷环202、焊料、迁移管电极环203等依次叠放；
接着，将所述螺杆105等距固定在所述水平托盘101的安装孔上，然后将顶部水平压盘103置于所述陶瓷迁移管200的管壳顶部，并用所述螺杆和配套的所述螺母先松弛固定，再采用2片所述调整瓦片挤压焊料、迁移管陶瓷环202、迁移管电极环203，以调整同心，并将所述电极翅片204固定在同一直线位置；
接着，可借助水平仪，依次逐步紧固所述螺母，将位于顶部的所述水平压盘104调整至水平，确保所述陶瓷迁移管200的管壳装架水平；
接着，进行炉中钎焊封接，即将组织完成的待钎焊的所述陶瓷迁移管200及所述钎焊装架工装放置于钎焊炉中，并将所述压块105置于所述水平压盘104的所述凹槽中进行固定，而后合炉钟罩，通氢并试纯后(当然也可采用真空)，设置封接工艺温度线，进行封接，且封接焊料熔融过程中，所述水平压盘104在所述压块105所均匀分布的重力的作用下，迫使所述陶瓷迁移管200整体沿所述石墨同心柱均匀缓慢的自由下滑，以保证焊接过程中所述陶瓷迁移管200各零部件的紧密接触，实现密封封接。
综上所述，本发明的钎焊装架工装及封接方法，包括水平底座、同心柱、定位调整组件、水平压盘、压块及调整模，其中，同心柱及调整模作为工件的对心模具，且通过调整模可将工件的翅片固定在同一直线位置，以方便后续工艺；水平底座、定位调整组件及水平压盘可在竖直方向上固定工件；具有通孔的压块，则可在重力作用下，迫使水平压盘均匀下滑，以使得工件焊缝密封；进一步的石墨同心柱由于自润滑、低膨胀和硬度适中的特点，能保证在高温钎焊及焊料融化过程中与工件保存一定间隙，以及由于水平底座、定位调整组件及水平压盘采用热膨胀相同的材质，从而可使得钎焊装架工装不卡膜，便于拆装。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种钎焊装架工装，其特征在于，所述钎焊装架工装包括：
水平底座，通过所述水平底座承载待钎焊的工件；
同心柱，所述同心柱与所述水平底座固定连接且垂直设置；
定位调整组件，所述定位调整组件包括定位件及调整件，所述定位件与所述水平底座固定连接且垂直设置；
水平压盘，所述水平压盘包括第一通孔及第二通孔，所述第一通孔用以容纳所述同心柱，所述第二通孔用以容纳所述定位件，所述调整件位于所述水平压盘上并与所述定位件固定连接，通过所述水平底座及所述水平压盘在竖直方向上固定所述工件；
压块，所述压块包括压块通孔，所述压块通孔用以容纳所述同心柱，所述压块位于所述水平压盘上并与所述水平压盘固定连接，在钎焊过程中通过所述压块使得所述水平压盘始终与所述工件相接触；
调整模，通过所述调整模在水平方向上对所述工件进行调整。
2.根据权利要求1所述的钎焊装架工装，其特征在于：所述同心柱为石墨同心柱。
3.根据权利要求1所述的钎焊装架工装，其特征在于：包括2组～5组所述定位调整组件，所述定位调整组件位于所述同心柱外围，且多个所述定位调整组件等间距分布。
4.根据权利要求1所述的钎焊装架工装，其特征在于：所述定位调整组件中，所述定位件为螺杆，所述调整件为螺母。
5.根据权利要求1所述的钎焊装架工装，其特征在于：所述水平底座、所述定位调整组件及所述水平压盘采用相同材质；所述水平底座为不锈钢水平底座、所述定位调整组件为不锈钢定位调整组件，所述水平压盘为不锈钢水平压盘。
6.根据权利要求1所述的钎焊装架工装，其特征在于：所述水平压盘还包括与所述压块对应设置的凹槽，通过所述凹槽使得所述压块与所述水平压盘固定连接。
7.根据权利要求1所述的钎焊装架工装，其特征在于：所述调整模包括调整瓦片，且所述调整瓦片具有垂直侧壁，在合拢所述调整瓦片时，所述调整瓦片的内壁与所述工件相接触，且通过所述垂直侧壁夹持所述工件中的翅片。
8.一种钎焊装架工装封接方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供待钎焊的工件及权利要求1～7中任一所述钎焊装架工装；
将所述工件穿过所述同心柱，以置于所述水平底座上；
将所述定位件固定于所述水平底座上；
将所述水平压盘置于所述工件的顶部，并将所述调整件与所述定位件固定连接，通过所述水平底座及所述水平压盘在竖直方向上固定所述工件；
通过所述调整模，在水平方向上对所述工件进行调整，调整完成后去除所述调整模；
调整所述调整件使所述水平压盘至水平；
将装配后的所述钎焊装架工装置于钎焊炉中，将所述压块置于所述水平压盘上并与所述水平压盘固定连接，进行钎焊，且在钎焊过程中通过所述压块使得所述水平压盘始终与所述工件相接触。
9.根据权利要求8所述的钎焊装架工装封接方法，其特征在于：通过水平仪调整所述调整件，使所述水平压盘至水平。
10.根据权利要求8所述的钎焊装架工装封接方法，其特征在于：所述工件包括陶瓷迁移管。
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