CN114147307B - 一种用于atr机箱的真空钎焊工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于ATR机箱的真空钎焊工艺，在设备的空余热电偶通道增加外置控温热电偶，第1组热电偶紧贴ATR机箱外侧表面，第2组热电偶紧贴ATR机箱内侧表面，第3组热电偶紧贴ATR机箱右上角内焊缝处，然后通过不同的预热和升温区间的参数调整，达到真空钎焊的目的。本发明既能满足快速升温，又能避免保温时间增长，有效地减少了ATR机箱升温过程的时长，保证ATR机箱能够升温快而均匀使真空钎焊顺利成行，避免了整个过程出现真空度不足的情况，保证焊缝不会出现氧化问题，避免了因断电快速降温方式而引起的外观变形、应力集中及真空度降低造成焊缝氧化等问题。

Description

一种用于ATR机箱的真空钎焊工艺
技术领域
本发明涉及真空钎焊技术领域，尤其是一种铝合金ATR机箱成形的钎焊工艺。
背景技术
ATR机箱一般由多种零部件组成，通过专用工装固定钎料而真空钎焊成型。ATR 机箱由于零部件多、结构形状复杂及焊缝多等问题，特别是针对铝合金ATR机箱，真空钎焊后易出现强度降低、钎料未熔化、焊缝氧化等缺陷，导致ATR机箱成品率低。行业内现行的工艺主要是控制设置温度、保温时间、真空度以及冷却方式等参数，主要通过尽可能快的升温速率、长的保温时间来保证ATR机箱能够满足实际所需的钎焊温度，对真空钎焊过程的ATR机箱实际温度不做要求。这将导致ATR机箱零部件升温不均匀，容易造成成形后尺寸变形或局部钎料未熔化等问题出现，而较长时间的保温会让ATR机箱经受长时间热处理，则会出现母材与钎料镁元素蒸发、晶粒粗大及成形后强度降低等问题出现。因此现行的ATR机箱真空钎焊工艺有必要进行优化改进。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种用于ATR机箱的真空钎焊工艺。本发明目的在于一定程度上解决现行技术存在的问题，提供一种针对铝合金ATR机箱能够稳定生产、成品率高的真空钎焊工艺。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案的具体的真空钎焊工艺步骤如下：
1)设置热电偶：在设备的空余热电偶通道增加外置控温热电偶，第1组热电偶紧贴ATR机箱外侧表面，第2组热电偶紧贴ATR机箱内侧表面，第3组热电偶紧贴ATR 机箱右上角内焊缝处；
2)第一预热区间：以10～12℃/min从室温升温至120℃，真空度≤4×10-3Pa，待3组热电偶温度均稳定在120℃后，保温3～5min；
3)第一升温区间：以8～10℃/min从120℃升温至200℃，真空度≤1×10-3Pa，待 3组热电偶温度均稳定在200℃后，保温5～10min；
4)第二预热区间：以5～8℃/min从200℃升温至400℃，真空度≤1×10-3Pa，待3 组热电偶温度均稳定在400℃后，保温10～20min；
5)第二升温区间：以5～8℃/min从400℃温至420℃，真空度≤8.5×10-4Pa，待3 组热电偶温度均稳定在420℃后，保温20～30min；
6)第三预热区间：以4～6℃/min从420℃升温至550℃，真空度≤8.5×10-4Pa，待 3组热电偶温度均稳定在550℃后，保温5～10min；
7)第三升温区间：以4～5℃/min从550℃升温至570℃，真空度≤7×10-4Pa，待3 组热电偶温度均稳定在570℃后，保温15～25min；
8)第四预热区间：以3～4℃/min从570℃升温至605℃，真空度≤6.5×10-4Pa，待 3组热电偶温度均稳定在605℃后，保温5～10min；
9)第四升温区间：以2～3℃/min从605℃升温至615℃，真空度≤6.5×10-4Pa，待 3组热电偶温度均稳定在615℃后，保温3～6min；
10)降温区间：615℃随炉冷却≤100℃出炉，空冷至室温。
本发明的有益效果在于：
1)本发明中利用设备空余的热电偶通道，通过外置热电偶反应ATR机箱在真空钎焊过程中的真实温度，既能满足快速升温，又能避免保温时间增长，有效地减少了 ATR机箱升温过程的时长。
2)本发明中在升温区间前设置预热区间，不同温度梯度设置不同升温速率，且均需3组热电偶温度稳定后维持一定的保温时间，才能开始下一阶段预热或升温，保证 ATR机箱能够升温快而均匀使真空钎焊顺利成行。
3)本发明的工艺参数提高了真空度的要求，整个真空钎焊过程真空度均要求≤4×10-3Pa，真空钎焊时要求真空度≤6.5×10-4Pa，比原有技术的真空度最高要求 (≤3×10-3Pa)提升了一个量级，避免了整个过程出现真空度不足的情况，保证焊缝不会出现氧化问题。
4)本发明中采用的随炉降温方式，避免了因断电快速降温方式而引起的外观变形、应力集中及真空度降低造成焊缝氧化等问题。
综上所述，本发明通过控制真空钎焊的工艺参数可降低强度下降、钎料未熔化、焊缝氧化等缺陷出现，提升了ATR机箱真空钎焊的成品率，可顺利实现稳定生产。
附图说明
图1是本发明真空钎焊工艺参数的温度曲线图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
将铝合金ATR机箱各零部件与所用钎料进行化学清洗，使用专用工装进行装配位置配合和钎料固定，放置于ZBS-150铝合金真空钎焊炉中，然后按照如下的流程进行真空钎焊：
1)通道确认：本实施例中按照最少需求量3组实施，确认设备空余热点偶通道的数量，并标记数显区域通道的对应关系；
2)固定热电偶：使用金属扎丝将第1组热电偶固定在紧贴ATR机箱外侧表面位置，将第2组热电偶固定在紧贴ATR机箱内侧表面的位置，将第3组热电偶固定在紧贴ATR 机箱右上角内焊缝的位置；
3)加热模式：本实施例中设备加热方式关闭程序自动加热，选择手动操作模式；
4)第一预热区间：以10～12℃/min从室温升温至120℃，真空度≤4×10-3Pa，待3组热电偶温度均稳定在120℃后，手动延时保温3～5min；
5)第一升温区间：以8～10℃/min从120℃升温至200℃，真空度≤1×10-3Pa，待3组热电偶温度均稳定在200℃后，手动延时保温5～10min；
6)第二预热区间：以5～8℃/min从200℃升温至400℃，真空度≤1×10-3Pa，待3组热电偶温度均稳定在400℃后，手动延时保温10～20min；
7)第二升温区间：以5～8℃/min从400℃温至420℃，真空度≤8.5×10-4Pa，待3组热电偶温度均稳定在420℃后，手动延时保温20～30min；
8)第三预热区间：以4～6℃/min从420℃升温至550℃，真空度≤8.5×10-4Pa，待3组热电偶温度均稳定在550℃后，手动延时保温5～10min；
9)第三升温区间：以4～5℃/min从550℃升温至570℃，真空度≤7×10-4Pa，待3组热电偶温度均稳定在570℃后，手动延时保温15～25min；
10)第四预热区间：以3～4℃/min从570℃升温至605℃，真空度≤6.5×10-4Pa，待3组热电偶温度均稳定在605℃后，手动延时保温5～10min；
11)第四升温区间：以2～3℃/min从605℃升温至615℃，真空度≤6.5×10-4Pa，待3组热电偶温度均稳定在615℃后，手动延时保温3～6min；
12)降温区间：615℃随炉冷却≤100℃出炉，空冷至室温。
ATR机箱真空钎焊成形后，尺寸公差各项技术指标达到了设计要求。焊缝外观平整、光滑、表面光亮，没有出现强度明显下降、钎料未熔化、焊缝氧化等缺陷，检验合格。
综上所述，本实例提供了一种用于ATR机箱的真空钎焊工艺，本发明实现了铝合金ATR机箱的真空钎焊成形，利用此发明可实现稳定生产、提升成品率。

Claims (1)

1.一种用于ATR机箱的真空钎焊工艺，其特征在于包括下述步骤：
1)设置热电偶：在设备的空余热电偶通道增加外置控温热电偶，第1组热电偶紧贴ATR机箱外侧表面，第2组热电偶紧贴ATR机箱内侧表面，第3组热电偶紧贴ATR机箱右上角内焊缝处；
2)第一预热区间：以10～12℃/min从室温升温至120℃，真空度≤4×10-3Pa，待3组热电偶温度均稳定在120℃后，保温3～5min；
3)第一升温区间：以8～10℃/min从120℃升温至200℃，真空度≤1×10-3Pa，待3组热电偶温度均稳定在200℃后，保温5～10min；
4)第二预热区间：以5～8℃/min从200℃升温至400℃，真空度≤1×10-3Pa，待3组热电偶温度均稳定在400℃后，保温10～20min；
5)第二升温区间：以5～8℃/min从400℃温至420℃，真空度≤8.5×10-4Pa，待3组热电偶温度均稳定在420℃后，保温20～30min；
6)第三预热区间：以4～6℃/min从420℃升温至550℃，真空度≤8.5×10-4Pa，待3组热电偶温度均稳定在550℃后，保温5～10min；
7)第三升温区间：以4～5℃/min从550℃升温至570℃，真空度≤7×10-4Pa，待3组热电偶温度均稳定在570℃后，保温15～25min；
8)第四预热区间：以3～4℃/min从570℃升温至605℃，真空度≤6.5×10-4Pa，待3组热电偶温度均稳定在605℃后，保温5～10min；
9)第四升温区间：以2～3℃/min从605℃升温至615℃，真空度≤6.5×10-4Pa，待3组热电偶温度均稳定在615℃后，保温3～6min；
10)降温区间：615℃随炉冷却≤100℃出炉，空冷至室温。
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