CN209477485U - 钎焊夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钎焊夹具，用于装夹铜银锌封严组件，铜银锌封严组件包括铜银锌合金环和套设于铜银锌合金环外环面的合金外环，钎焊夹具包括：设置在铜银锌合金环的内孔中用于支撑铜银锌合金环的支撑机构；用于与支撑机构配合将合金外环与铜银锌合金环由间隙配合转变为过盈配合的压力组合机构；用于夹持和定位铜银锌封严组件与支撑机构的定位机构。通过钎焊夹具装夹的铜银锌封严组件的合格率达92％以上，钎焊后满足水超和金相检查相关验收标准并且，减轻操作者的劳动强度。

Description

钎焊夹具

技术领域

本实用新型涉及涡轴发动机零部件领域，特别地，涉及一种钎焊夹具。

背景技术

涡轴发动机零部件会采用一些润滑封严材料，作为叶片、蓖齿等零件的封严润滑层，以提高零件工作效率和使用寿命。铜银锌封严组件由合金外环与铜银锌合金环钎焊连接而成，如图1所示。高温合金与Cu-Ag-Zn材料性能差异较大，钎焊温度下线膨胀系数相差近1.5倍(Cu-Ag-Zn线膨胀系数＞高温合金)。钎焊时将钎料预置在合金环与外环之间，刷上钎剂水、再将内外环热组合后放在垫块上，进炉钎焊。钎焊冷却过程中由于两单件收缩快慢不一致则易导致焊缝拉裂，从而导致焊后水超检查及金相检查合格率较低，钎焊难度大。

实用新型内容

本实用新型提供了一种钎焊夹具，以解决铜银锌钎焊的钎着率低及钎缝存在填充不连续、有气孔缺陷的技术问题。

一种钎焊夹具，用于装夹铜银锌封严组件，铜银锌封严组件包括铜银锌合金环和套设于铜银锌合金环外环面的合金外环，钎焊夹具包括：设置在铜银锌合金环的内孔中用于支撑铜银锌合金环的支撑机构；用于与支撑机构配合将合金外环与铜银锌合金环由间隙配合转变为过盈配合的压力组合机构；用于夹持和定位铜银锌封严组件与支撑机构的定位机构。

进一步地，支撑机构为支撑块，支撑块与铜银锌合金环的内环面贴合；支撑块上设置有用于供定位机构贯穿的通孔。

进一步地，支撑块具有3°～6°的锥度；支撑块的长度大于25cm。

进一步地，定位机构包括用于承载铜银锌封严组件和支撑机构的固定底座，和依次贯穿固定底座和支撑块的通孔的拉杆；拉杆上设有用于拉紧拉杆以将铜银锌封严组件和支撑机构与定位机构锁紧的限位件。

进一步地，固定底座采用圆盘结构，固定底座上设置有用于支撑铜银锌封严组件的凸台；凸台为多个，多个凸台沿固定底座周向间隔布设；凸台与铜银锌封严组件之间设置垫块。

进一步地，定位机构包括一个固定底座、一个限位件和一个拉杆；或者，定位机构包括多个固定底座、多个限位件和一个拉杆。

进一步地，压力组合机构采用环形凹槽结构，环形凹槽结构设有用于容纳支撑块的第一空腔，用于容纳铜银锌封严组件的第二空腔，第二空腔内环面与铜银锌封严组件的外环面过盈配合。

进一步地，第一空腔内设有用于调节支撑块高度的垫片。

进一步地，钎焊夹具还包括设置在支撑机构上方用于对支撑机构下压施力以使得支撑机构和压力组合机构沿径向挤压铜银锌封严组件的施力装置。

进一步地，支撑机构与铜银锌合金环的接触面、支撑机构与定位机构的接触面、定位机构与铜银锌封严组件的接触面涂覆有阻流层。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的钎焊夹具，压力组合机构与支撑机构配合将合金外环与铜银锌合金环的间隙配合转变为过盈配合，降低钎焊间隙，支撑机构解决了铜银锌合金环与合金外环膨胀系数差异导致的钎焊间隙改变及钎缝冷却过程开裂的问题，定位机构有效的防止钎焊过程中钎焊夹具滑移或脱落，并提高铜银锌封严组件钎焊合格率及钎焊质量。通过钎焊夹具装夹的铜银锌封严组件的合格率达92％以上，钎焊后满足水超和金相检查相关验收标准并且，减轻操作者的劳动强度。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型的铜银锌封严组件示意图；

图2是本实用新型优选实施例的定位机构夹持和定位铜银锌封严组件示意图；

图3是本实用新型优选实施例的支撑机构与压力组合机构结合示意图；

图4是本实用新型优选实施例的压力组合机构示意图；

图5是本实用新型优选实施例的定位机构示意图；以及

图6是本实用新型优选实施例的多个定位机构串联示意图。

装配式楼梯附图标记说明：

1、铜银锌合金环；2、合金外环；3、支撑机构；4、压力组合机构；41、第一空腔；42、第二空腔；43、垫片；5、定位机构；51、固定底座；52、拉杆。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

图1是本实用新型的铜银锌封严组件示意图；图2是本实用新型优选实施例的定位机构夹持和定位铜银锌封严组件示意图；图3是本实用新型优选实施例的支撑机构与压力组合机构结合示意图；图4是本实用新型优选实施例的压力组合机构示意图；图5是本实用新型优选实施例的定位机构示意图；图6是本实用新型优选实施例的多个定位机构串联示意图。

如图1、图2和图3所示，本实施例的钎焊夹具，用于装夹铜银锌封严组件，铜银锌封严组件包括铜银锌合金环1和套设于铜银锌合金环1外环面的合金外环2，钎焊夹具包括：设置在铜银锌合金环1的内孔中用于支撑铜银锌合金环1的支撑机构3；用于与支撑机构3配合将合金外环2与铜银锌合金环1由间隙配合转变为过盈配合的压力组合机构4；用于夹持和定位铜银锌封严组件与支撑机构3的定位机构5。本实用新型的钎焊夹具，压力组合机构4与支撑机构3配合将合金外环2与铜银锌合金环1的间隙配合转变为过盈配合，降低钎焊间隙，支撑机构3解决了铜银锌合金环1与合金外环2膨胀系数差异导致的钎焊间隙改变及钎缝冷却过程开裂的问题，定位机构5有效的防止钎焊过程中钎焊夹具滑移或脱落，并提高铜银锌封严组件钎焊合格率及钎焊质量。通过钎焊夹具装夹的铜银锌封严组件的合格率达92％以上，钎焊后满足水超和金相检查相关验收标准并且，减轻操作者的劳动强度。

如图2和图3所示，本实施例中，支撑机构3为支撑块，支撑块与铜银锌合金环1的内环面贴合；支撑块上设置有用于供定位机构5贯穿的通孔。支撑块设置有用于供定位机构5贯穿的通孔。钎焊工艺过程中，由于铜银锌合金环1与合金外环2膨胀系数存在差异，钎焊过程中利用其在受热时所产生的不同膨胀量来提供钎焊过程中的压力。支撑块与铜银锌合金环1的内环贴合，确保在整个过程中能持续保证钎焊所需的压力，同时降低钎焊冷却时拉应力的影响。支撑块采用与合金外环2相同的高温合金制成，避免扩散焊时结构被破坏，降低钎缝存在填充不连续、气孔的缺陷。

本实施例中，支撑块具有3°～6°的锥度。支撑块的长度大于25cm。支撑块的锥度与铜银锌合金环1的内壁面的锥度一致，使得二者紧密贴合，并且支撑块结构的设计，有利于支撑块安装在铜银锌合金环1内，也可以增加支撑块的自锁能力。上述支撑块的长度大于铜银锌合金环1的长度，使得支撑块与铜银锌合金环1的内环面全接触，保证钎焊所需的压力分布均匀，减少局部变形的缺陷。

如图2和图5所示，本实施例中，定位机构5包括用于承载铜银锌封严组件和支撑机构3的固定底座51，和依次贯穿固定底座51和支撑块的通孔的拉杆52。拉杆52上设有用于拉紧拉杆52以将铜银锌封严组件和支撑机构3与定位机构5锁紧的限位件。上述定位机构5的固定底座51承载铜银锌封严组件和支撑机构3，拉杆52贯穿支撑块，在支撑块上端设置的限位件调节支撑块的移动距离，即将拉杆52拉紧使得铜银锌封严组件和支撑机构3与定位机构5锁紧，一方面，有效的防止铜银锌封严组件和支撑机构3在钎焊过程中脱落；另一方面，保证支撑机构3与铜银锌封严组件定位准确，防止在钎焊过程中，铜银锌封严组件受热膨胀对支撑机构3挤压而发生移动。可选地，限位件为螺母，螺母与拉杆52螺纹连接；可选地，限位件为卡簧，卡簧与拉杆52卡接。

如图2和图5所示，本实施例中，固定底座51采用圆盘结构，固定底座51上设置有用于支撑铜银锌封严组件的凸台。凸台为多个，多个凸台沿固定底座51周向间隔布设。凸台与铜银锌封严组件之间设置垫块。上述凸台用于支撑铜银锌封严组件，避免支撑机构3受到固定底座51向上的施力，使得支撑机构3脱离铜银锌封严组件。

如图5和图6所示，本实施例中，定位机构5包括一个固定底座51、一个限位件和一个拉杆52；或者，定位机构5包括多个固定底座51、多个限位件和一个拉杆52。上述定位机构5可以夹持固定一个铜银锌封严组件，也可以夹持固定多个铜银锌封严组件。夹持多个铜银锌封严组件为固定底座51承载支撑机构3和铜银锌封严组件，将拉杆52依次穿过固定底座51、支撑机构3和限位件，限位件沿轴向向支撑机构3移动，直至将拉杆52拉紧使得铜银锌封严组件和支撑机构3与定位机构5锁紧，完成一组铜银锌封严组件的夹持，按照相同的方式，在同一个拉杆52上，进行多组串联，再进行钎焊，实现多组铜银锌封严组件同时加工，且保持产品的同一性，并提高工作效率。

如图3和图4所示，本实施例中，压力组合机构4采用环形凹槽结构，环形凹槽结构设有用于容纳支撑块的第一空腔41，用于容纳铜银锌封严组件的第二空腔42，第二空腔42内环面与铜银锌封严组件的外环面过盈配合。上述第二空腔42内环面与铜银锌封严组件外环面过盈配合，即第二空腔42内环面对铜银锌封严组件施加压力，利用两个环形件之间的过盈量提供焊接初始压力。上述压力组合机构4使得合金外环2与铜银锌合金环1由间隙配合转变为过盈配合之后，将压力组合机构4拆除，再采用定位机构5对支撑机构3与容纳铜银锌封严组件进行夹持固定。

本实施例中，第一空腔41内设有用于调节支撑块高度的垫片43。上述垫片43用于调节支撑块下压量，防止支撑块过度下压，导致铜银锌封严组件破损。

本实施例中，钎焊夹具还包括设置在支撑机构3上方用于对支撑机构3下压施力以使得支撑机构3和压力组合机构4沿径向挤压铜银锌封严组件的施力装置。优选地，施力装置采用液压驱动装置、汽缸驱动装置或油缸驱动装置中的一种。便于控制下压的压力，避免过度挤压。

本实施例中，支撑机构3与铜银锌合金环1的接触面、支撑机构3与定位机构5的接触面、定位机构5与铜银锌封严组件的接触面涂覆有阻流层。防止加热过程中铜银锌封严组件和钎焊夹具相互扩散，焊接到一起，不利于后续的拆卸和重复利用。

本实用新型的钎焊夹具装夹铜银锌封严组件的具体步骤为：

将铜银锌合金环1、合金外环2和钎料片预组合到位，保证端面齐平；

将铜银锌合金环1和支撑块的接触面预先涂覆一层阻流层，将与铜银锌合金环1具有相同锥度的4°的支撑块下压，与铜银锌合金环1内环面紧密贴合，并装入压力组合机构4，再下压支撑块，将合金外环2与铜银锌合金环1由间隙配合转变为过盈配合之后，拆除压力组合机构4；

在合金外环2与铜银锌合金环1之间的空隙处添加钎料，并烘干；

固定底座51承载支撑机构3和铜银锌封严组件，将拉杆52依次穿过固定底座51、支撑机构3和限位件，合金外环2和铜银锌合金环1位于固定底座51的凸台上，凸台与合金外环2和铜银锌合金环1之间设有垫块，限位件沿轴向向支撑机构3移动，直至将拉杆52拉紧使得铜银锌封严组件和支撑机构3与定位机构5锁紧，完成钎焊夹具装夹铜银锌封严组件后，将其置于钎焊炉中完成钎焊。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钎焊夹具，用于装夹铜银锌封严组件，所述铜银锌封严组件包括铜银锌合金环(1)和套设于所述铜银锌合金环(1)外环面的合金外环(2)，其特征在于，

所述钎焊夹具包括：

设置在所述铜银锌合金环(1)的内孔中用于支撑所述铜银锌合金环(1)的支撑机构(3)；

用于与所述支撑机构(3)配合将所述合金外环(2)与所述铜银锌合金环(1)由间隙配合转变为过盈配合的压力组合机构(4)；

用于夹持和定位所述铜银锌封严组件与所述支撑机构(3)的定位机构(5)。

2.根据权利要求1所述的钎焊夹具，其特征在于，

所述支撑机构(3)为支撑块，所述支撑块与所述铜银锌合金环(1)的内环面贴合；

所述支撑块上设置有用于供所述定位机构(5)贯穿的通孔。

3.根据权利要求2所述的钎焊夹具，其特征在于，

所述支撑块具有3°～6°的锥度；

所述支撑块的长度大于25cm。

4.根据权利要求2所述的钎焊夹具，其特征在于，

所述定位机构(5)包括用于承载所述铜银锌封严组件和所述支撑机构(3)的固定底座(51)，和依次贯穿所述固定底座(51)和所述支撑块的通孔的拉杆(52)；

所述拉杆(52)上设有用于拉紧拉杆(52)以将所述铜银锌封严组件和所述支撑机构(3)与所述定位机构(5)锁紧的限位件。

5.根据权利要求4所述的钎焊夹具，其特征在于，

所述固定底座(51)采用圆盘结构，所述固定底座(51)上设置有用于支撑所述铜银锌封严组件的凸台；

所述凸台为多个，多个所述凸台沿所述固定底座(51)周向间隔布设；

所述凸台与所述铜银锌封严组件之间设置垫块。

6.根据权利要求4所述的钎焊夹具，其特征在于，

所述定位机构(5)包括一个固定底座(51)、一个限位件和一个拉杆(52)；或者

所述定位机构(5)包括多个固定底座(51)、多个限位件和一个拉杆(52)。

7.根据权利要求2所述的钎焊夹具，其特征在于，

所述压力组合机构(4)采用环形凹槽结构，所述环形凹槽结构设有用于容纳所述支撑块的第一空腔(41)，用于容纳所述铜银锌封严组件的第二空腔(42)，所述第二空腔(42)内环面与所述铜银锌封严组件的外环面过盈配合。

8.根据权利要求7所述的钎焊夹具，其特征在于，

所述第一空腔(41)内设有用于调节所述支撑块高度的垫片(43)。

9.根据权利要求1所述的钎焊夹具，其特征在于，

所述钎焊夹具还包括设置在支撑机构(3)上方用于对所述支撑机构(3)下压施力以使得支撑机构(3)和压力组合机构(4)沿径向挤压所述铜银锌封严组件的施力装置。

10.根据权利要求1所述的钎焊夹具，其特征在于，

所述支撑机构(3)与所述铜银锌合金环(1)的接触面、所述支撑机构(3)与所述定位机构(5)的接触面、所述定位机构(5)与所述铜银锌封严组件的接触面涂覆有阻流层。