CN114131136A - 一种钯银金镍管堵头钎焊的装置及其钎焊方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钯银金镍管堵头钎焊的装置及其钎焊方法，属于钯管净化器技术领域。解决了在钎焊的过程中，钯银金镍管容易烧穿、母材极易氧化、金属的晶格组织性能被破坏的问题。包括吹气装置和焊接装置，所述焊接装置包括感应线圈，吹气装置的出口设置在感应线圈对应位置。本装置吹气装置简单易操作，保证堵头的密封效果可获得与高成本制备的精密手套箱相同的钎焊工作环境，大大降低了操作难度与投入成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种钯银金镍管钎焊的装置及其钎焊方法，属于钯管净化器技术领域。
背景技术
钯管净化器由钯银金镍管束、不锈钢基座组成，是某材料生产中的关键装置。每台不锈钢基座组装50根壁厚为0.1mm的薄壁钯银金镍管，形成管束，要求将钯银金镍管一端与不锈钢基座组装成形，另一端钎焊形成堵头。钎焊质量直接影响生产稳定运行，该装置对钎焊的密封性要求教高氦质谱检漏仪探漏1.0*10-11Pa·m3/s。
国外对薄壁钯管净化器的钎焊技术介绍的极少，国内仅有关于钯合金管与铜的搭接真空钎焊有部分报道。我国西北有色研究院对钯管净化器高频加热钎焊技术进行了初步研究，但钎焊的密封性仍达不到装机要求。目前，该钯管净化器材料为PaAgAuNi合金，由于壁厚仅为0.1mm，在焊接过程中钯束容易烧穿，焊接难度大，母材极易氧化和金属的晶格组织性能破坏。
基于上述问题，亟需提出一种钯银金镍管堵头钎焊的装置及其钎焊方法，以解决上述技术问题。
发明内容
本发明提供一种钯银金镍管堵头钎焊的装置及其钎焊方法，解决了在钎焊的过程中，钯银金镍管容易烧穿、母材极易氧化、金属的晶格组织性能被破坏的问题。在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。
本发明的技术方案：
一种钯银金镍管堵头钎焊的装置，包括吹气装置和焊接装置，所述焊接装置包括感应线圈，吹气装置的出口设置在感应线圈对应位置。
优选的：所述吹气装置包括连接管、气瓶和阀门，所述吹气装置的出口设置在感应线圈对应位置进一步包含：
所述连接管的一端与气瓶通过阀门连接，所述连接管的另一端与位于感应线圈上方。
一种钯银金镍管堵头的钎焊方法，包括以下步骤：
将钯银金镍管通过固定装置固定于气体保护罩内的感应圈处，调整钯银金镍管使之位于感应线圈的中心位置，打开阀门并使惰性气体通过连接管通到感应线圈处，调节吹气装置的进气速率，控制通入惰性气体的流量和压力；
将钯银金镍管用丙酮进行脱脂，吹干后待用，将钎料一端插入钯银金镍管的端口，通过交变磁场中产生感应电流的电阻热提供焊件的钎焊温度，通过调节加热电流控制加热温度，进行加热、保温和冷却；
进行钎焊检验。
优选的：所述钯银金镍管为若干根管组成的钯银金镍管束。
优选的：所述钎料为银铜合金钎料，当钯银金镍管在感应线圈加热条件下形成钎焊熔珠时，调整吹气装置的吹气角度以及吹气速率，将熔珠缓慢向钯银金镍管下方吹送。
优选的：通过吹气装置的阀门开度控制惰性气体保护流量800～970L/h；感应线圈控制钎焊电流180A～190A，加热时间90±5S。
优选的：所述惰性气体为氩气。
本发明具有以下有益效果：
1.本装置的吹气装置对钯银金镍管堵头进行高频感应塞焊，可促进直径为2mm，壁厚为0.1+0.01mm薄壁钯银金镍管(钯银金镍管)塞焊时形成的熔珠下沉，形成表面圆整密封性能良好的堵头；
2.本装置吹气装置简单易操作，钎焊操作时可以根据熔珠的实际情况随意调节吹气方向和吹气速率，可有效确保钎焊形成的熔珠缓慢下降，保证堵头的密封效果，结构简单，可获得与高成本制备的精密手套箱相同的钎焊工作环境，大大降低了操作难度与投入成本。
附图说明
图1为一种钯银金镍管堵头钎焊的装置的结构示意图；
图2为固定装置示意图。
图中2-钯银金镍管，4-感应线圈，5-吹气装置，6-焊接装置，51-连接管，52-气瓶，53-阀门。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
本发明所提到的连接分为固定连接和可拆卸连接，所述固定连接即为不可拆卸连接包括但不限于折边连接、铆钉连接、粘结连接和焊接连接等常规固定连接方式，所述可拆卸连接包括但不限于螺纹连接、卡扣连接、销钉连接和铰链连接等常规拆卸方式，未明确限定具体连接方式时，默认为总能在现有连接方式中找到至少一种连接方式能够实现该功能，本领域技术人员可根据需要自行选择。例如：固定连接选择焊接连接，可拆卸连接选择铰链连接。
具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种钯银金镍管堵头钎焊的装置，包括吹气装置5和焊接装置6，所述焊接装置6包括感应线圈4，吹气装置5的出口设置在感应线圈4对应位置；所述吹气装置5包括连接管51、气瓶52和阀门53，所述连接管51的一端与气瓶52通过阀门53连接，所述连接管51的另一端与位于感应线圈4上方，打开阀门53使氩气将焊接处进行覆盖，对焊接过程起到保护作用；吹气装置5为一橡胶软管，钎焊时通过用手调节软管口部方向实现吹气的方向改变，气流大小则通过管路上的阀门调节。
具体实施方式二：结合图1-图2说明本实施方式，本实施方式的一种钯银金镍管堵头的钎焊方法，所述方法采用一种钯银金镍管堵头钎焊的装置，包括以下步骤：
步骤一：钎焊准备：
将钯银金镍管2通过固定装置固定于气体保护罩内的感应圈处，即将钯银金镍管2堵头端置于感应线圈4处，钯银金镍管2另一端插入到固定装置的凹槽处，并通过陶瓷块顶紧固定，调整钯银金镍管2使之位于感应线圈4的中心位置，打开阀门53并使惰性气体通过连接管51通到感应线圈4处，调节吹气装置5的进气速率，控制通入惰性气体的流量和压力以满足钯银金镍管堵头的钎焊要求，所述惰性气体为氩气，通过吹气装置5的阀门开度控制惰性气体保护流量800～970L/h；该方法简单易操作，根据钎焊形成的熔珠的具体情况，通过控制吹气装置的吹气角度及吹气速度，可以有效控制熔珠的毛细润湿铺展速度并使得熔珠最总形成表面光洁无毛刺的堵头，可以确保在反复升温降温的使用环境下的良好密封性能，得到高品质的军用产品，对稀有金属特殊工艺焊接技术的掌握，填补了国内钎焊技术的空白；
步骤二：堵头钎焊：
将钯银金镍管2用丙酮进行脱脂，吹干后待用，将钎料一端插入钯银金镍管2的端口，通过交变磁场中产生感应电流的电阻热提供焊件的钎焊温度，通过调节加热电流控制加热温度，所述钎料为银铜合金钎料，当钯银金镍管2在感应线圈4加热条件下形成钎焊熔珠时，调整吹气装置5的吹气角度以及吹气速率，将熔珠缓慢向钯银金镍管2下方吹送，有效防止钎焊过程中高温氧化现象的同时可以确保堵头表面圆整密封性能良好；感应线圈4选用型号为SP-25AB，频率为500HZ的高频加热感应器，控制钎焊电流180A～190A，加热时间90±5S，使熔化后的液态钎料润湿母材与钯银金镍管2相互扩散形成牢固连接，完成钯管净化器的自主加工，有效确保我国军用和材料的生产能力和战略储备能力，为我国核威慑力量提供安全可靠支撑，在氩气保护下进行加热、保温和冷却，对钯管堵头进行钎焊抑制了钎焊过程中高温氧化现象保证了钎焊质量，使用高频加热感应器与吹气装置5配合对钯银金镍管2堵头进行钎焊，加热、保温和冷却均在氩气(正压)保护下进行，将50多根直径仅为2mm、壁厚为0.1mm的管一端进行堵头钎焊，管的另一端呈环形分布在截面积为1.6cm2的不锈钢基座上，达到某军品生产线核心部件(钯管净化器的装机)要求，整套装置组成较为简单，无精密仪器，却得到与实验室花费千万元建设的真空手套箱一样的薄壁钯银金镍管钎焊条件；
步骤三：钎焊质量检验：
对钎焊完成的钯银金镍管2进行外观目视检验，钎料完全润湿基体并铺展流开，堵头光滑，薄壁钯银金镍管束无溶蚀现象；使用氦质谱检漏仪对钎焊完成的薄壁钯银金镍管束与基座检漏，漏率不大于1.0*10-11Pa·m3/s为合格，氦质谱检漏仪对钎焊完成的薄壁钯银金镍管束与基座检漏方法详见《真空技术氦质谱真空检漏方法》GB/T36176-2018；钯银金镍管堵头钎焊是一根一根单独进行的，钯银金镍管堵头钎焊完成后再与基座进行组装。
需要说明的是，在以上实施例中，只要不矛盾的技术方案都能够进行排列组合，本领域技术人员能够根据排列组合的数学知识穷尽所有可能，因此本发明不再对排列组合后的技术方案进行一一说明，但应该理解为排列组合后的技术方案已经被本发明所公开。
本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。
Claims (7)
1.一种钯银金镍管堵头钎焊的装置，其特征在于：包括吹气装置(5)和焊接装置(6)，所述焊接装置(6)包括感应线圈(4)，吹气装置(5)的出口设置在感应线圈(4)对应位置。
2.根据权利要求1所述的一种钯银金镍管堵头钎焊的装置，其特征在于：所述吹气装置(5)包括连接管(51)、气瓶(52)和阀门(53)，所述吹气装置(5)的出口设置在感应线圈(4)对应位置进一步包含：
所述连接管(51)的一端与气瓶(52)通过阀门(53)连接，所述连接管(51)的另一端与位于感应线圈(4)上方。
3.一种钯银金镍管堵头的钎焊方法，其特征在于：所述方法采用如权利要求1或2所述的钯银金镍管堵头钎焊的装置，包括以下步骤：
将钯银金镍管(2)通过固定装置固定于气体保护罩内的感应圈处，调整钯银金镍管(2)使之位于感应线圈(4)的中心位置，打开阀门(53)并使惰性气体通过连接管(51)通到感应线圈(4)处，调节吹气装置(5)的进气速率，控制通入惰性气体的流量和压力；
将钯银金镍管(2)用丙酮进行脱脂，吹干后待用，将钎料一端插入钯银金镍管(2)的端口，通过交变磁场中产生感应电流的电阻热提供焊件的钎焊温度，通过调节加热电流控制加热温度，进行加热、保温和冷却；
进行钎焊检验。
4.根据权利要求3所述的一种钯银金镍管束与基座的钎焊方法，其特征在于：所述钯银金镍管(2)为若干根管组成的钯银金镍管束。
5.根据权利要求3或4所述的一种钯银金镍管束与基座的钎焊方法，其特征在于：所述钎料为银铜合金钎料，当钯银金镍管(2)在感应线圈(4)加热条件下形成钎焊熔珠时，调整吹气装置(5)的吹气角度以及吹气速率，将熔珠缓慢向钯银金镍管(2)下方吹送。
6.根据权利要求5所述的一种钯银金镍管束与基座的钎焊方法，其特征在于：通过吹气装置(5)的阀门开度控制惰性气体保护流量800～970L/h；感应线圈(4)控制钎焊电流180A～190A，加热时间90±5S。
7.根据权利要求6所述的一种钯银金镍管束与基座的钎焊方法，其特征在于：所述惰性气体为氩气。
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| 马翔等: "钯管净化器钎焊技术研究", 《中国核学会2013年学术年会》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114632986A (zh) * | 2022-05-20 | 2022-06-17 | 西安热工研究院有限公司 | 高温气冷堆蒸汽发生器的钎焊堵管方法 |
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