CN216370571U - 一种用于大截面金属圆棒的真空感应钎焊装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于大截面金属圆棒的真空感应钎焊装置，包括真空系统、支撑架以及对真空系统进行加热的加热系统；真空系统包括真空加热室和真空发生装置，真空加热室正上方和正下方分别设有用于固定待钎焊金属圆棒A的上夹持机构和用于固定待钎焊金属圆棒B的下夹持机构；真空加热室包括固定真空半室、活动真空半室，固定真空半室与活动真空半室结构对称设置，两者组成上端面、下端面含有等径同轴中心孔的圆柱形真空室；固定真空半室固定设在支撑架的中间平台上，活动真空半室通过旋转臂与支撑架上的立柱连接，从而实现与固定真空半室之间的开合，本装置可以实现大截面铝‑铝、铝‑钢、钢‑钢等金属圆棒的真空感应钎焊，降低钎缝中的气孔率。

Description

一种用于大截面金属圆棒的真空感应钎焊装置

技术领域

本实用新型属于金属材料焊接领域，具体涉及一种用于大截面金属圆棒的真空感应钎焊装置。

背景技术

采用感应钎焊对大截面铝-铝、铝-钢、钢-钢等金属圆棒进行连接时，焊接效率高，焊接热影响区小，设备投资小，操作简单，因此，近几年，获得有关专家的青睐。但目前对大截面铝-铝、铝-钢、钢-钢等金属圆棒的感应钎焊常在大气中进行，由于铝、钢截面直径较大，实现全横截面的钎料熔化仍需要较长时间，感应钎焊接头容易产生以下问题：（1）液态钎料中活性元素易吸氧而氧化，形成高熔点氧化物夹渣；（2）钎缝中气孔率高，钎着率低。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种用于大截面金属圆棒的真空感应钎焊装置，实现大截面铝-铝、铝-钢、钢-钢等金属圆棒的真空感应钎焊，降低液态钎料的烧损、活性元素的吸氧，减少氧化物夹渣，有利于液态钎料中气体的析出，降低钎缝中的气孔率。

本实用新型通过以下技术方案来实现：

一种用于大截面金属圆棒的真空感应钎焊装置，包括真空系统、支撑架以及对真空系统进行加热的加热系统；

所述真空系统包括真空加热室，所述真空加热室通过连接管路连接有真空发生装置，所述真空加热室的正上方和正下方分别设置有用于固定待钎焊金属圆棒A的上夹持机构和用于固定待钎焊金属圆棒B的下夹持机构；

所述真空加热室包括固定真空半室、活动真空半室，所述固定真空半室与活动真空半室结构对称设置，两者组成上端面、下端面含有等径同轴中心孔的圆柱形真空室；所述固定真空半室固定设置在支撑架的中间平台上，所述活动真空半室通过旋转臂与支撑架上的立柱连接，从而实现与固定真空半室之间的开合。

优选的，所述加热系统包括感应线圈、感应焊机、冷却水箱；所述感应线圈水平设置在固定真空半室圆周内壁，所述感应焊机设置在固定真空半室圆周外侧的中间平台上，所述冷却水箱设置在感应焊机下方。

优选的，所述固定真空半室圆周侧面中间处设置有用于连接感应线圈和感应焊机的铜合金管接头。

优选的，所述固定真空半室与活动真空半室均包括真空室外层壳体、隔热层、耐火材料层。

优选的，所述固定真空半室上端面设置有压力表和真空气管。

优选的，所述固定真空半室的顶部及底部分别可拆卸设置有上孔径调整圈和下孔径调整圈，所述上孔径调整圈和下孔径调整圈的内孔直径均与对应的待钎焊金属圆棒的直径相匹配，使其与待钎焊金属圆棒直径密封配合。

优选的，所述固定真空半室与活动真空半室的顶部设置有与上孔径调整圈相匹配的上卡槽，所述固定真空半室与活动真空半室的底部设置有与下孔径调整圈相匹配的下卡槽。

优选的，在真空加热室与真空发生装置之间的连接管路中增设三通阀，可以与惰性气体发生装置连接。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过设置固定真空半室、活动真空半室、上孔径调整圈和下孔径调整圈，使得待待钎焊金属圆棒A和待钎焊金属圆棒B可以通过套设在上孔径调整圈和下孔径调整圈从而位于真空加热室内的感应线圈中进行钎焊，装置简单易操作，可以实现大截面铝-铝、铝-钢、钢-钢等金属圆棒的真空感应钎焊，降低液态钎料的烧损、活性元素的吸氧，减少氧化物夹渣，有利于液态钎料中气体的析出，降低钎缝中的气孔率。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的部分结构示意图；

附图标记：1、真空系统，11、真空加热室，111、固定真空半室，112、活动真空半室，113、上孔径调整圈，114、下孔径调整圈，115、真空室外层壳体，116、隔热层，117、耐火材料层，12、真空发生装置， 2、加热系统，21、感应线圈，22、感应焊机，23、冷却水箱，3、支撑架，31、中间平台，4、待钎焊金属圆棒A，5、待钎焊金属圆棒B。

具体实施方式

下面根据附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如附图所示，一种用于大截面金属圆棒的真空感应钎焊装置，包括真空系统1、支撑架3以及对真空系统进行加热的加热系统2；

所述真空系统1包括真空加热室11，所述真空加热室11通过连接管路连接有真空发生装置12，在真空加热室11与真空发生装置12之间的连接管路中增设三通阀，可以与惰性气体发生装置连接，使真空加热室11抽完真空后，通入惰性气体，可以实现待钎焊金属圆棒的惰性气体保护感应钎焊；

所述真空加热室11的正上方和正下方分别设置有用于固定待钎焊金属圆棒A4的上夹持机构32和用于固定待钎焊金属圆棒B5的下夹持机构33；

所述真空加热室11包括固定真空半室111、活动真空半室112，所述固定真空半室111上端面设置有压力表和真空气管，所述固定真空半室111与活动真空半室112均包括真空室外层壳体115、隔热层116、耐火材料层117，所述固定真空半室111与活动真空半室112结构对称设置，两者组成上端面、下端面含有等径同轴中心孔的圆柱形真空室；

所述固定真空半室111固定设置在支撑架3的中间平台31上，所述活动真空半室112通过旋转臂与支撑架3上的立柱连接，动真空半室112通过旋转臂实现与固定真空半室111之间的开合，在活动真空半室112的外壁上可以设置有拉扣，方便开合；

所述加热系统2包括感应线圈21、感应焊机22、冷却水箱23；所述感应线圈21水平设置在固定真空半室111圆周内壁，所述感应焊机22设置在固定真空半室111圆周外侧的中间平台31上，所述冷却水箱23设置在感应焊机22下方，所述固定真空半室111圆周侧面中间处设置有用于连接感应线圈21和感应焊机22的铜合金管接头。安装时，使待钎焊金属圆棒A4的待钎焊面处于固定在固定真空半室111内感应线圈21的中间位置。

所述固定真空半室111的顶部及底部分别可拆卸设置有上孔径调整圈113和下孔径调整圈114，所述上孔径调整圈113和下孔径调整圈114的内孔直径均与对应的待钎焊金属圆棒的直径相匹配，使其与待钎焊金属圆棒直径密封配合。在上孔径调整圈113、下孔径调整圈114与待钎焊金属圆棒之间可以设置有密封圈。在固定真空半室111与活动真空半室112的顶部设置有与上孔径调整圈113相匹配的上卡槽，在固定真空半室111与活动真空半室112的底部设置有与下孔径调整圈114相匹配的下卡槽。钎焊时，上孔径调整圈113、待钎焊金属圆棒A4、下孔径调整圈114、待钎焊金属圆棒B5轴线共线。

所述真空感应钎焊装置的操作步骤包括：

步骤1，将待钎焊金属圆棒A4、待钎焊金属圆棒B5的钎焊面加工成垂直于金属圆棒轴线的横截面，并对横截面依次进行砂纸打磨、碱洗、蒸馏水清洗，然后吹干备用；

步骤2，将经步骤1处理后的待钎焊金属圆棒A4、待钎焊金属圆棒B5的钎焊面分别涂刷糊状钎剂；

步骤3，将感应线圈21、感应焊机22分别安装在固定真空半室111上的铜合金管两端接头；

步骤4，将经步骤2处理后的待钎焊金属圆棒A4穿入上孔径调整圈113适当长度，然后将传入有待钎焊金属圆棒A4的上孔径调整圈113装配到固定真空半室111上端面的卡槽内；

步骤5，将经步骤2处理后的待钎焊金属圆棒B5传入下孔径调整圈114合适长度，然后将传入有待钎焊金属圆棒B5的上孔径调整圈114装配到固定真空半室111下端面的卡槽内；

步骤6，调整上孔径调整圈113、待钎焊金属圆棒A4、下孔径调整圈114、待钎焊金属圆棒B5的相对位置，使其轴线共线；

步骤7，调整待钎焊金属圆棒A4在固定真空半室111内的位置，使待钎焊金属圆棒A4的待钎焊面处于固定在固定真空半室111内感应线圈21的中间位置，然后将待钎焊金属圆棒A4固定在上夹持机构32上；

步骤8，调整待钎焊金属圆棒B5在固定真空半室111内的位置，使待钎焊金属圆棒B5的待钎焊面与待钎焊金属圆棒A4的待钎焊面正对齐靠近，当待钎焊金属圆棒B5的待钎焊面与待钎焊金属圆棒A4的待钎焊面之间间距3mm～10mm时，在待钎焊金属圆棒B5的待钎焊面上铺设钎料，然后将待钎焊金属圆棒B5的待钎焊面与钎料、待钎焊金属圆棒A4的待钎焊面之间压紧，形式钎焊装配接头，并待钎焊金属圆棒B5固定在下夹持机构33上；

步骤9，移动活动真空半室112，使活动真空半室112上端面卡槽卡住上孔径调整圈113，活动真空半室112下端面卡槽卡住下孔径调整圈114，并将活动真空半室112与固定真空半室111通过拉扣闭合，使固定真空半室111、活动真空半室112、上孔径调整圈113、下孔径调整圈114、待钎焊金属圆棒A4、待钎焊金属圆棒B5之间形成密闭的环柱状真空室；

步骤10，对步骤7中所述环柱状真空室进行抽真空，待达到10^-2 Pa后，开启感应焊机22对钎焊装配接头进行感应加热，待达到钎焊温度后保温5s～30s，关闭感应焊机22，待炉温降至100℃后，关闭真空发生装置12，打开空气阀泄真空，取出焊接件，完成大界面金属圆棒的真空感应钎焊。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点，本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种用于大截面金属圆棒的真空感应钎焊装置，其特征在于：包括真空系统（1）、支撑架（3）以及对真空系统进行加热的加热系统（2）；

所述真空系统（1）包括真空加热室（11），所述真空加热室（11）通过连接管路连接有真空发生装置（12），所述真空加热室（11）的正上方和正下方分别设置有用于固定待钎焊金属圆棒A（4）的上夹持机构（32）和用于固定待钎焊金属圆棒B（5）的下夹持机构（33）；

所述真空加热室（11）包括固定真空半室（111）、活动真空半室（112），所述固定真空半室（111）与活动真空半室（112）结构对称设置，两者组成上端面、下端面含有等径同轴中心孔的圆柱形真空室；

所述固定真空半室（111）固定设置在支撑架（3）的中间平台（31）上，所述活动真空半室（112）通过旋转臂与支撑架（3）上的立柱连接，从而实现与固定真空半室（111）之间的开合。

2.根据权利要求1所述的一种用于大截面金属圆棒的真空感应钎焊装置，其特征在于：所述加热系统（2）包括感应线圈（21）、感应焊机（22）、冷却水箱（23）；所述感应线圈（21）水平设置在固定真空半室（111）圆周内壁，所述感应焊机（22）设置在固定真空半室（111）圆周外侧的中间平台（31）上，所述冷却水箱（23）设置在感应焊机（22）下方。

3.根据权利要求2所述的一种用于大截面金属圆棒的真空感应钎焊装置，其特征在于：所述固定真空半室（111）圆周侧面中间处设置有用于连接感应线圈（21）和感应焊机（22）的铜合金管接头。

4.根据权利要求1所述的一种用于大截面金属圆棒的真空感应钎焊装置，其特征在于：所述固定真空半室（111）与活动真空半室（112）均包括真空室外层壳体（115）、隔热层（116）、耐火材料层（117）。

5.根据权利要求1所述的一种用于大截面金属圆棒的真空感应钎焊装置，其特征在于：所述固定真空半室（111）上端面设置有压力表和真空气管。

6.根据权利要求1所述的一种用于大截面金属圆棒的真空感应钎焊装置，其特征在于：所述固定真空半室（111）的顶部及底部分别可拆卸设置有上孔径调整圈（113）和下孔径调整圈（114），所述上孔径调整圈（113）和下孔径调整圈（114）的内孔直径均与对应的待钎焊金属圆棒的直径相匹配，使其与待钎焊金属圆棒直径密封配合。

7.根据权利要求6所述的一种用于大截面金属圆棒的真空感应钎焊装置，其特征在于：所述固定真空半室（111）与活动真空半室（112）的顶部设置有与上孔径调整圈（113）相匹配的上卡槽，所述固定真空半室（111）与活动真空半室（112）的底部设置有与下孔径调整圈（114）相匹配的下卡槽。

8.根据权利要求1所述的一种用于大截面金属圆棒的真空感应钎焊装置，其特征在于：在真空加热室（11）与真空发生装置（12）之间的连接管路中增设三通阀，可以与惰性气体发生装置连接。

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