CN113478041A - 一种波导天线的真空钎焊加工方法 - Google Patents
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Abstract
一种波导天线的真空钎焊加工方法，包括以下步骤，S1：酸洗及存放：将波导天线的腔体、盖板进行酸洗，存放时间不超过120h；若存放时间超过120h，则需要进行重新酸洗之后再进行真空钎焊；S2：清洗：对腔体、焊片、盖板清洗至无黑色污渍；若腔体、盖板表面有清洗不掉的污渍，则进行重新酸洗；S3：装配：将腔体、焊片、盖板进行装配，保证焊缝处无间隙；S4：焊接：将步骤S3中装配好的零件入炉，在炉膛内设置摆放装置用于摆放零件以明确零件摆放位置；在炉膛内放置镁粉；对炉膛抽真空，先对零件进行预烘，再进行真空钎焊；S5：去应力；S6：气密性检测：S7：入库。本发明明确零件酸洗要求及酸洗后存放条件,加强酸洗质量过程控制，提高提高了焊接合格率。
Description
技术领域
本发明涉及波导天线加工技术领域，尤其涉及一种波导天线的真空钎焊加工方法。
背景技术
某波导天线由腔体、焊片及盖板通过真空钎焊(本文简称焊接)而成。真空钎焊焊接技术要求为：焊接牢固、表面干净、表面无氧化发黄现象、及波导腔内无多余物及氧化发黄现象。
现有技术中波导天线真空钎焊焊接合格率较低，焊接效率低。一旦真空钎焊质量不合格便无法返工、返修以及其它方法补焊，因此只能报废。一件产品从机械加工到焊接完成到电镀导到入库，不仅周期长，需要40h，而且成本价格高达上万元，因此，波导天线产品真空钎焊不合格、报废造成的经济损失大。
现有技术中波导天线真空钎焊方法的缺陷主要表现在以下几个方面：
1)真空钎焊后产品表面出现污渍几率较大，真空焊接后产品表面出现污渍主要是焊接前组件酸洗不彻底，如果酸洗不彻底，不仅会在产品表面残留污渍且清除不掉，而且氧化膜、污渍等会阻碍焊接过程中焊料对焊缝的浸润、填充，造成焊缝不连续、漏焊以及焊接面结合强度差，进而导致焊接质量不合格。
2)焊接合格率较低，焊接效率低。主要表如合格率较低：≤90％。主要表现为：焊接后表面有污渍，去除不掉；抽真空效率低：真空度抽到达到工艺要求通常需要在5h～6h。
3)焊缝周围钎料溢出较多，引起钎料在产品表面(主要是向盖面)漫流、铺展；增加后面抛光工序的工作量。
4)产品质量追溯性差，一旦出现质量事故，难以定位到炉次、炉膛焊接位置以及内部质量检测情况等，给质量定位及原因分析带来一定难度。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种波导天线的真空钎焊加工方法，旨在解决上述技术问题。
为实现上述目的，本发明提出一种波导天线的真空钎焊加工方法，包括以下步骤：
S1：酸洗及存放：将波导天线的腔体、盖板进行酸洗；对酸洗完毕后不能及时完成真空钎焊的腔体、盖板进行存放，填写真空钎焊零件酸洗存放记录表并记录存放时间；存放时间不超过120h；若存放时间超过120h，则需要进行重新酸洗之后再进行真空钎焊；若不进行重新酸洗，氧化严重导致氧化膜增厚阻碍钎料的填充，降低焊接质量甚至导致产品不合格。通过填写真空钎焊零件酸洗存放记录表对酸洗零件的产品代号、产品批次、零件图号、零件名称、酸洗日期、存放日期、以及记录、检索人员、检验日期做好记录，加强酸洗零件的过程控制。
S2：清洗：对步骤S1中刚酸洗完毕、或者存放的腔体、盖板表面进行清洗，以及对焊片的表面进行清洗；腔体、焊片、盖板清洗至无黑色污渍；若腔体、盖板表面有清洗不掉的污渍，则进行重新酸洗。
S3：装配：将步骤S2中清洗完毕的腔体、焊片、盖板进行装配，保证焊缝处无间隙。
S4：焊接：将步骤S3中装配好的零件入炉，在炉膛内设置摆放装置用于摆放零件以明确零件摆放位置；在炉膛内放置镁粉；对炉膛抽真空，先对零件进行预烘，再进行真空钎焊；零件出炉后在零件背面用记号笔对焊接炉次及在炉膛中的摆放位置序号进行标记。通过预烘，能有效去除了零件及摆放装置及真空炉炉膛的潮气、湿气，既提高抽真空的效率，又能很好保证真空度，提高焊接合格率。
S5：去应力：对真空钎焊的得到零件进行去应力处理。
S6：气密性检测：步骤S5中去应力后得到的零件进行焊缝气密性检测，气密性合格的零件继续下一工序，不合格的零件好标记并采取报废处理。
S7：入库：用专用的套子独立包装、入库。
在所述步骤S1中，酸洗之后不能及时完成真空钎焊的腔体、盖板存放采用专用包装袋单独包装存放在真空脱泡机内，真空度为0.09MPa～0.02MPa。
在所述步骤S2中，清洗采用细白纱棉布蘸取丙酮擦拭腔体、盖板以及焊片的表面。
步骤S4中所述摆放装置包括摆放架、以及用于放置零件的多个工艺盒，所述工艺盒设置在所述摆放架上并进行位置编号；所述摆放架为上下两层结构，所述工艺盒均布在摆放架的上层、及下层架体上，上层和下层的工艺盒分别进行位置编号；在所述摆放架的下层设置有镁粉盒用于放置镁粉。
步骤S4中，预烘的工艺为：当真空度抽到1.0×10-1Pa时，启动程序加热到100℃，然后在100℃下保温0.5h，关闭程序，停止加热。
步骤S4中，真空钎焊的工艺流程包括：启动程序加热，在45min零件随炉加热逐渐升温至545℃，之后保温20min使零件各部位的温度均匀，之后10min再逐渐升温至钎焊温度615℃，保温12min后停止加热，随炉慢慢冷却，出炉温度在50℃以下。真空钎焊的关键参数是真空钎焊最后阶段的保温温度、保温时间，保温时间选择12min，缩短保温时间，以减小焊缝表面钎料溢出，有效降低后续抛光工序劳动强度。
步骤S5中，去应力的具体操作为在110℃时将真空钎焊的得到零件入炉，在在110±10℃下保温4h，之后进行空冷。
在所述步骤S7中，零件入库前进行激光刻字，刻字内容包括名称、图号批次及日期，保证字迹清洗、无重影；并用细白纱棉布蘸取无水乙醇擦拭刻字部位以去除毛刺、粉尘。
在所述步骤S7中，零件入库前还进行抛光及电镀处理，抛光采用刮刀、砂皮对零件表面进行抛光，保证粗糙度Ra0.5；电镀要求零件表面光滑、干净、无划伤。
本发明所达到的有益效果如下：
1)本发明中明确了零件酸洗及酸洗后存放条件,加强酸洗质量过程控制，焊接合格率提高至98％。
2)由于环境湿度原因，零件及工艺盒表面的潮气、湿气重容易导致抽真空效率低甚至真空度达不到要求，本发明中通过在真空钎焊前增加预烘工步，能有效去除了零件及摆放装置及真空炉炉膛的潮气、湿气，既提高抽真空的效率，缩短了抽真空的时间，又能很好保证真空度，提高焊接合格率。
3)本发明中通过采用摆放装置明确零件摆放位置，零件出炉后在零件背面用记号笔对焊接炉次及在炉膛中的摆放位置序号进行标记，可以使得真空钎焊后的零件具有很好的可追溯性，以便于出现质量事故之后方便质量定位及原因分析。
4)本发明中真空钎焊最后阶段的保温时间选择12min，缩短了保温时间，减小焊缝表面钎料溢出，钎焊铺展变窄，减小后面抛光工序的劳动强度，可以使得抛光一件产品时间从120min减少到90min，提高了效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1是波导天线腔体结构示意图；
图2是波导天线焊片结构示意图；
图3是波导天线盖板结构示意图；
图4是真空钎焊零件酸洗存放记录表的示意图；
图5是本发明中炉膛内零件的摆放装置结构示意图；
图6是本发明中真空钎焊参数曲线图；
附图标号说明：1-腔体；2-焊片；3-盖板；4-摆放架；5-工艺盒；6-镁粉盒；7-炉膛。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
一种波导天线的真空钎焊加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：酸洗及存放：将波导天线的腔体1、盖板3进行酸洗；对酸洗完毕后不能及时完成真空钎焊的腔体1、盖板3进行存放，填写真空钎焊零件酸洗存放记录表并记录存放时间；存放时间不超过120h；若存放时间超过120h，则需要进行重新酸洗之后再进行真空钎焊；真空钎焊零件酸洗存放记录表如图4所示，需要填写的内容包括产品代号、产品批次、零件图号、零件名称、酸洗日期、存放日期、以及记录、检索人员、检验日期；
S2：清洗：对步骤S1中刚酸洗完毕、或者存放的腔体1、盖板3表面进行清洗，以及对焊片2的表面进行清洗；腔体1、焊片2、盖板3清洗至无黑色污渍；若腔体1、盖板3表面有清洗不掉的污渍，则进行重新酸洗；具体清洗方法是采用细白纱棉布蘸取丙酮擦拭腔体1、盖板3以及焊片2的表面；
S3：装配：将步骤S2中清洗完毕的腔体1、焊片2、盖板3进行装配，保证焊缝处无间隙；
S4：焊接：将步骤S3中装配好的零件入炉，在炉膛7内设置摆放装置用于摆放零件以明确零件摆放位置；在炉膛7内放置镁粉；对炉膛7抽真空，先对零件进行预烘，再进行真空钎焊；零件出炉后在零件背面用记号笔对焊接炉次及在炉膛7中的摆放位置序号进行标记；预烘的工艺为：当真空度抽到1.0×10-1Pa时，启动程序加热到100℃，然后在100℃下保温0.5h，关闭程序，停止加热；
S5：去应力：对真空钎焊的得到零件进行去应力处理；
S6：气密性检测：步骤S5中去应力后得到的零件进行焊缝气密性检测，气密性的合格的零件继续下一工序，不合格的零件好标记并采取报废处理；
S7：入库：用专用的套子独立包装、入库。
在本实施例中，在所述步骤S1中，酸洗之后不能及时完成真空钎焊的腔体1、盖板3存放采用专用包装袋单独包装存放在真空脱泡机内，真空度为0.09MPa～0.02MPa。
如图5所示为炉膛7内零件的摆放装置结构示意图，在本实施例中，所述摆放装置包括摆放架4、以及用于放置零件的多个工艺盒5，所述工艺盒5设置在所述摆放架4上并进行位置编号。所述摆放架4为上下两层的框架结构，所述工艺盒5均布在摆放架4的上层、及下层架体上，上层和下层的工艺盒5分别进行位置编号；在所述摆放架4的下层设置有镁粉盒6用于放置镁粉。
如图6所示为本发明步骤S4中真空钎焊参数曲线图，真空钎焊的工艺流程包括：启动程序加热，在45min零件随炉加热逐渐升温至545℃(如图6中阶段①所示)，之后保温20min使工件各部位的温度均匀(如图6中阶段②所示)，之后10min再逐渐升温至钎焊温度615℃(如图6中阶段③所示)，保温12min后停止加热((如图6中阶段④所示)，随炉慢慢冷却，出炉温度在50℃以下(如图6中阶段⑤所示)。
在本实施例中，步骤S5中，去应力的具体操作为在110℃时将真空钎焊的得到零件入炉，在在110±10℃下保温4h，之后进行空冷。
在本实施例中，在所述步骤S7中，零件入库前进行激光刻字，刻字内容包括名称、图号批次及日期，保证字迹清洗、无重影；并用细白纱棉布蘸取无水乙醇擦拭刻字部位以去除毛刺、粉尘。另外，零件入库前还进行抛光及电镀处理，抛光采用刮刀、砂皮对零件表面进行抛光，保证粗糙度Ra0.5；电镀要求零件表面光滑、干净、无划伤。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种波导天线的真空钎焊加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：酸洗及存放：将波导天线的腔体(1)、盖板(3)进行酸洗；对酸洗完毕后不能及时完成真空钎焊的腔体(1)、盖板(3)进行存放，填写真空钎焊零件酸洗存放记录表并记录存放时间；存放时间不超过120h；若存放时间超过120h，则需要进行重新酸洗之后再进行真空钎焊；
S2：清洗：对步骤S1中刚酸洗完毕、或者存放的腔体(1)、盖板(3)表面进行清洗，以及对焊片(2)的表面进行清洗；腔体(1)、焊片(2)、盖板(3)清洗至无黑色污渍；若腔体(1)、盖板(3)表面有清洗不掉的污渍，则进行重新酸洗；
S3：装配：将步骤S2中清洗完毕的腔体(1)、焊片(2)、盖板(3)进行装配，保证焊缝处无间隙；
S4：焊接：将步骤S3中装配好的零件入炉，在炉膛(7)内设置摆放装置用于摆放零件以明确零件摆放位置；在炉膛(7)内放置镁粉；对炉膛(7)抽真空，先对零件进行预烘，再进行真空钎焊；零件出炉后在零件背面用记号笔对焊接炉次及在炉膛(7)中的摆放位置序号进行标记；
S5：去应力：对真空钎焊的得到零件进行去应力处理；
S6：气密性检测：步骤S5中去应力后得到的零件进行焊缝气密性检测，气密性的合格的零件继续下一工序，不合格的零件好标记并采取报废处理；
S7：入库：用专用的套子独立包装、入库。
2.如权利要求1所述的一种波导天线的真空钎焊加工方法，其特征在于：在所述步骤S1中，酸洗之后不能及时完成真空钎焊的腔体(1)、盖板(3)存放采用专用包装袋单独包装存放在真空脱泡机内，真空度为0.09MPa～0.02MPa。
3.如权利要求1所述的一种波导天线的真空钎焊加工方法，其特征在于：在所述步骤S2中，清洗采用细白纱棉布蘸取丙酮擦拭腔体(1)、盖板(3)以及焊片(2)的表面。
4.如权利要求1所述的一种波导天线的真空钎焊加工方法，其特征在于：步骤S4中所述摆放装置包括摆放架(4)、以及用于放置零件的多个工艺盒(5)，所述工艺盒(5)设置在所述摆放架(4)上并进行位置编号。
5.如权利要求4所述的一种波导天线的真空钎焊加工方法，其特征在于：所述摆放架(4)为上下两层结构，所述工艺盒(5)均布在摆放架(4)的上层、及下层架体上，上层和下层的工艺盒(5)分别进行位置编号；在所述摆放架(4)的下层设置有镁粉盒(6)用于放置镁粉。
6.如权利要求1所述的一种波导天线的真空钎焊加工方法，其特征在于：步骤S4中，预烘的工艺为：当真空度抽到1.0×10-1Pa时，启动程序加热到100℃，然后在100℃下保温0.5h，关闭程序，停止加热。
7.如权利要求1所述的一种波导天线的真空钎焊加工方法，其特征在于：步骤S4中，真空钎焊的工艺流程包括：启动程序加热，在45min零件随炉加热逐渐升温至545℃，之后保温20min使工件各部位的温度均匀，之后10min再逐渐升温至钎焊温度615℃，保温12min后停止加热，随炉慢慢冷却，出炉温度在50℃以下。
8.如权利要求1所述的一种波导天线的真空钎焊加工方法，其特征在于：步骤S5中，去应力的具体操作为在110℃时将真空钎焊的得到零件入炉，在在110±10℃下保温4h，之后进行空冷。
9.如权利要求1所述的一种波导天线的真空钎焊加工方法，其特征在于：在所述步骤S7中，零件入库前进行激光刻字，刻字内容包括名称、图号批次及日期，保证字迹清洗、无重影；并用细白纱棉布蘸取无水乙醇擦拭刻字部位以去除毛刺、粉尘。
10.如权利要求1所述的一种波导天线的真空钎焊加工方法，其特征在于：在所述步骤S7中，零件入库前还进行抛光及电镀处理，抛光采用刮刀、砂皮对零件表面进行抛光，保证粗糙度Ra0.5；电镀要求零件表面光滑、干净、无划伤。
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