CN202607020U - 一种真空高频钎焊装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种真空高频钎焊装置，主要由工作室、高频电源、感应圈装置、红外控温系统、数据采集系统、真空泵系统和冷却水循环系统组成，其中工作室分别与红外控温系统、数据采集系统和真空泵系统相连，同时数据采集系统还分别与高频电源和红外控温系统相连；高频电源连接有感应圈装置，感应圈装置伸入到工作室内；冷却水循环系统分别与高频电源、感应圈装置和真空泵系统连接；在工作室的外部设有脚踏开关，脚踏开关与高频电源相连控制高频电源的开关。该真空高频钎焊装置结构简单、使用方便、成本低，而且可以提供稳定的真空环境、氩气流量，实现焊接温度控制，可以实时监控，从而提高钛合金叶片钎焊质量，满足工艺要求。

Description

一种真空高频钎焊装置

技术领域

本实用新型涉及一种真空高频钎焊装置，具体说是涉及一种用于钎焊钛合金叶片叶冠接触表面强化材料的装置。

背景技术

叶片是发动机的关键部件，在使用过程中，由于强大的高速热气流的作用，叶冠相互撞击、震动，产生严重的冲击和磨损，使叶冠间隙过大。装配这种叶片的发动机曾发生叶片断裂事故。根据国内外有关资料，如果加工中采用叶片叶冠表面钎焊来强化材料这一工艺方法，可以提高叶片叶冠表面强度，提高发动机叶片使用寿命。

钛合金叶片叶冠钎焊工作，需要在真空环境下，稳定的氩气流量保护条件下进行。焊接过程中，要求感应圈的电源频率为某一设定值，感应圈的电流大小为某一设定值，叶冠表面钎焊温度在某一个规定范围，在制定的时间内完成。由于工艺要求高，设备制造比较复杂，主要来源依靠进口，价格十分昂贵，国内仅有少量设备应用于此焊接工艺，显然，上述焊接设备的稀缺已经严重阻碍了国内先进材料连接、制备及装配制造技术领域的发展。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种真空高频钎焊装置，该真空高频钎焊装置结构简单、使用方便、成本低，而且可以提供稳定的真空环境、氩气流量，可以调整高频电源功率、电流等工艺参数，并通过闭环控制实现稳定输出；可以在线测量零件及感应圈温度，实现焊接温度控制，可以实时监控，从而提高钛合金叶片钎焊质量，满足工艺要求。

为解决以上问题，本实用新型的具体技术方案如下：一种真空高频钎焊装置，主要由工作室、高频电源、感应圈装置、红外控温系统、数据采集系统、真空泵系统和冷却水循环系统组成，其中工作室分别与红外控温系统、数据采集系统和真空泵系统相连，同时数据采集系统还分别与高频电源和红外控温系统相连；高频电源连接有感应圈装置，感应圈装置伸入到工作室内；冷却水循环系统分别与高频电源、感应圈装置和真空泵系统连接；在工作室的外部设有脚踏开关，脚踏开关与高频电源相连控制高频电源的开关。

所述的工作室的具体结构为：在工作箱体的侧端设有侧门，工作箱体的前端对称设有操作控制门，操作控制门内与操作手套相连；在工作箱体的上端设有斜面，并设有观察窗；在工作箱体的内部设有空气进气阀和红外线测温装置；在工作箱体的外部设有均衡工作室与手套腔的压力阀；在工作箱体的上端设有真空规管、压力表、快速进氩气阀、平衡氩气流量阀、慢速进氩气阀、氩气压力调节器和氩气流量计，其中平衡氩气流量阀与氩气压力调节器连接。

所述的工作箱体的上端还设有照明灯和安全阀。

该真空高频钎焊装置采用上述结构不仅结构简单、使用方便、成本低，可以满足钛合金叶片的钎焊要求，提高焊接质量；在工作中提供稳定的真空环境、氩气流量；可调整电源功率、电流等参数，并实现闭环控制，提供稳定输出；可在线监测零件及感应圈温度，实现温度控制；在生产过程中，可以全程实时监控并记录设备的输入电压、灯丝电压、振荡频率、冷却水压、冷却水温、直流电压、栅极电流、阳极电流、焊接箱真空度、零件表面温度、感应圈温度等数据。

附图说明

 图1为真空高频钎焊装置的结构示意图。

 图2为真空高频钎焊装置中工作室的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种真空高频钎焊装置，主要由工作室1、高频电源2、感应圈装置3、红外控温系统4、数据采集系统5、真空泵系统6和冷却水循环系统7组成，其中工作室1分别与红外控温系统4、数据采集系统5和真空泵系统6相连，同时数据采集系统5还分别与高频电源2和红外控温系统4相连，用于数据的监控；高频电源2连接有感应圈装置3，感应圈装置3伸入到工作室1内，用于在真空条件下进行钎焊；冷却水循环系统7分别与高频电源2、感应圈装置3和真空泵系统6连接，为各工作状态下的装置进行冷却；在工作室1的外部设有脚踏开关23，脚踏开关23与高频电源2相连控制高频电源2的开关，当踩下脚踏开关23后感应圈装置3接通，即可实现钎焊工作，当松开脚踏开关23，高频电源2断开。

其中感应圈装置3由感应圈、水冷电极、感应圈固定螺栓、冷水管路及接头组成；感应圈与水冷电极、冷水管路连接，更换感应圈只需拆卸感应圈固定螺栓和冷水管路接头，更换过程方便快捷。

高频电源2主要由PWM控制电路、高频变压器、电流电压反馈装置、电缆组成。PWM控制电路与高频变压器连接，高频变压器与电缆连接，电缆与电流电压反馈装置连接，电流电压反馈装置与PWM控制电路连接。可调整电源输出功率、电压等参数，实现闭环控制，提供稳定输出。

数据采集系统5主要由传感器、数据采集模块、工控机组成，传感器与数据采集模块连接，数据采集模块与工控机连接，可以全程实时监控并记录设备的输入电压、灯丝电压、振荡频率、冷却水压、冷却水温、直流电压、栅极电流、阳极电流、焊接箱真空度、零件表面温度、感应圈温度等数据。

如图2所示，所述的工作室1的具体结构为：在工作箱体30的侧端设有侧门31，用于放入焊接零件，工作箱体30的前端对称设有操作控制门32，操作控制门32内与操作手套相连，使工作人员通过手套把持零件，进行零件的钎焊工作；在工作箱体30的上端设有斜面，并设有观察窗33，用于焊接过程的观察；在工作箱体30的内部设有空气进气阀20和红外线测温装置21，空气进气阀20用于往工作室内通入空气，以便于侧门打开，红外线测温装置21用于对工作室的温度进行测量，并反馈到红外控温系统4中；在工作箱体30的外部设有均衡工作室与手套腔的压力阀22，用于手套内的压力与空气压力一致，便于操作控制门32的开启；在工作箱体30的上端设有真空规管11、压力表14、快速进氩气阀15、平衡氩气流量阀16、慢速进氩气阀17、氩气压力调节器18和氩气流量计19，其中平衡氩气流量阀16与氩气压力调节器18连接，其中真空规管11用于显示工作室内的真空压力；压力表14用于显示工作室内的压力；快速进氩气阀15和平衡氩气流量阀16分别与外置的氩气气囊相连，以保证工作时不断的往工作室内充入氩气；氩气压力调节器18和氩气流量计19用于工作室内的氩气气流的调节和控制。所述的工作箱体30的上端还设有照明灯12和安全阀13，用于工作室内的照明和过压力保护。

 以下结合附图对本发明装置的设备操作过程进行具体描述：

1.将涂好焊料的叶片放入工作室1，关闭并锁紧侧门31，将快速进氩气阀15和慢速进氩气阀17分别与两瓶高纯氩气管路接好；

2.关闭快速进氩气阀15、慢速进氩气阀17、平衡氩气流量阀16和进气阀20；

3.开启均衡工作室内和手套腔压力的阀22；

4.打开冷却水；

5.打开高频电源上的启动开关；

6.打开高频电源上的脚踏开关控制生效旋钮；

7.打开真空泵启动按钮，真空度小于规定值时，关闭真空阀、真空泵；

8.打开照明灯12；

9.打开两瓶氩气开关和流量计开关19；

10.打开快速进氩气开关15，当工作室内压力表指针回零位后，关闭快速进氩气阀15；

11.打开慢进氩气阀17，将浮子流量计19的浮标调至规定值；

12.打开均衡氩气阀16，将工作室内的氩气均匀流出；

13.打开装有操作手套的两个操作控制门32，可以正式钎焊叶片。

Claims (3)

1.一种真空高频钎焊装置，其特征在于：主要由工作室（1）、高频电源（2）、感应圈装置（3）、红外控温系统（4）、数据采集系统（5）、真空泵系统（6）和冷却水循环系统（7）组成，其中工作室（1）分别与红外控温系统（4）、数据采集系统（5）和真空泵系统（6）相连，同时数据采集系统（5）还分别与高频电源（2）和红外控温系统（4）相连；高频电源（2）连接有感应圈装置（3），感应圈装置（3）伸入到工作室（1）内；冷却水循环系统（7）分别与高频电源（2）、感应圈装置（3）和真空泵系统（6）连接；在工作室（1）的外部设有脚踏开关（23），脚踏开关（23）与高频电源（2）相连控制高频电源（2）的开关。

2.如权利要求1所述的真空高频钎焊装置，其特征在于：所述的工作室（1）的具体结构为：在工作箱体（30）的侧端设有侧门（31），工作箱体（30）的前端对称设有操作控制门（32），操作控制门（32）内与操作手套相连；在工作箱体（30）的上端设有斜面，并设有观察窗（33）；在工作箱体（30）的内部设有空气进气阀（20）和红外线测温装置（21）；在工作箱体（30）的外部设有均衡工作室与手套腔的压力阀（22）；在工作箱体（30）的上端设有真空规管（11）、压力表（14）、快速进氩气阀（15）、平衡氩气流量阀（16）、慢速进氩气阀（17）、氩气压力调节器（18）和氩气流量计（19），其中平衡氩气流量阀（16）与氩气压力调节器（18）连接。

3.如权利要求2所述的真空高频钎焊装置，其特征在于：所述的工作箱体（30）的上端还设有照明灯（12）和安全阀（13）。

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