CN217253493U - 一种真空钎焊分级焊接工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于热工学技术领域，尤其涉及铝合金真空钎焊技术领域，具体涉及一种真空钎焊分级焊接工装，用于具有不相互平行焊缝的工件在真空钎焊时的夹持，包括至少两组夹具，各所述夹具上设置有异型腔体；所述工件通过所述异型腔体限位，通过所述夹具放置在真空钎焊炉内；各所述夹具用于保持所述工件的至少一组焊缝的水平度；不相互平行的焊缝分级焊接。本实用新型通过设计分级焊接工装对部件垂直结构的焊缝转化为水平焊缝进行分级焊接，从而实现焊接部件的真空钎焊，提升此类部件的焊接质量，从而获得微波产品稳定的电性能指标，提高了产品的技术含量，达到可观的经济和社会效益。

Description

一种真空钎焊分级焊接工装

技术领域

本实用新型属于热力学技术领域，尤其涉及铝合金真空钎焊技术领域，具体涉及一种真空钎焊分级焊接工装。

背景技术

铝合金真空钎焊技术是在真空环境下，不需要适用钎剂，利用毛细作用将钎料填满于母材间隙之间的高质量焊接方式。其具有焊接变形小，可以一次性焊接多条焊缝，外观质量高、结构简单、加工效率高、环保等优点，广泛应用于航空航天领域，是航空电子系统机载设备铝合金产品常用的加工方式。

在雷达产品结构中某些产品焊缝结构角度不同，焊缝呈现垂直结构、倾斜结构，此类焊缝在焊接过程中钎料在高温下熔化因重力原因容易流失钎料。而在某型雷达研制过程中，其天线单元采用了由多个E面扇形喇叭组成的一维阵列作为馈源。每个喇叭的均匀段被设计成压窄双弯的矩形波导，结构形式为弯曲的异形薄壁腔体，主体结构的壁厚被限制在1mm以内，其零部件结构分成多个单层腔体堆叠并使用钎焊连接，焊缝呈垂直结构，焊缝共包含13道竖直焊缝和1道水平焊缝，其中13道竖直焊缝的横截面宽度最窄处仅为0.8mm，在真空钎焊过程中进行这14道焊缝进行焊接时，13道焊缝为竖直状态，1道焊缝呈水平状态，整体14道焊缝成垂直结构，必然有1种焊缝竖直或者所有焊缝倾斜一定角度，无法保持所有焊缝呈水平状态，在高温下钎料熔化过程中因重力因素流失，造成焊缝不连续，不致密等缺陷。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出一种真空钎焊分级焊接工装，通过设计分级焊接工装对部件垂直结构的焊缝转化为水平焊缝进行分级焊接，从而实现焊接部件的真空钎焊，提升此类部件的焊接质量，从而获得微波产品稳定的电性能指标，提高了产品的技术含量，达到可观的经济和社会效益。

为了达到上述技术目的，本实用新型所采用的具体技术方案为：

一种真空钎焊分级焊接工装,其特征在于，用于具有不相互平行焊缝的工件在真空钎焊时的夹持，包括：

至少两组夹具，各所述夹具上设置有异型腔体；所述工件通过所述异型腔体限位，通过所述夹具放置在真空钎焊炉内；各所述夹具用于保持所述工件的至少一组焊缝的水平度；不相互平行的焊缝分级焊接。

进一步的，所述异型腔体的部分边缘与所述工件的部分外表面形状相同。

进一步的，所述异型腔体的部分边缘与所述工件的部分外表面具有装配间隙，所述装配间隙δ＝0.63±0.03mm。

进一步的，所述工件夹持于所述夹具时，待焊焊缝不处于所述异型腔的内表面。

进一步的，所述夹具上开设有通热槽，所述通热槽将待焊焊缝均匀暴露于钎焊炉内。

进一步的，所述夹具用于至少一组所述工件的夹持。

进一步的，所述工件为阵列喇叭天线。

进一步的，所述喇叭天线包括多个平行设置的波导腔体以及一波导长法兰；各所述波导腔体平行设置，均设置有法兰口，所述波导长法兰固定连接各所述法兰口；

所述夹具为两组，包括一级焊接夹具和二级焊接夹具；一级焊接夹具用于各所述波导腔之间的真空钎焊；二级焊接夹具用于所述波导长法兰与各所述法兰口之间的真空钎焊。

进一步的，所述一级焊接夹具用于三组所述工件的夹持，包括框架和多个固定板，各所述固定板平行安装在所述框架中，设置有三组一级焊接工位，所述一级焊接工位的内表面与所述工件的部分外表面形状相匹配；各所述固定板之间的间隙形成所述通热槽；各所述波导腔之间的焊缝分别处于各所述通热槽中。

进一步的，所述二级焊接夹具用于一组所述工件的夹持，包括一底座，所述底座上开设二级焊接工位，所述二级焊接工位的内表面与所述工件的部分外表面相匹配；各所述法兰口暴露出所述二级焊接工位。

采用上述技术方案，本实用新型可以带来以下有益效果：

通过设计真空钎焊分级焊接工装，所有焊缝在分级焊接过程中保持水平状态，钎料熔化后不会因重力而流失，钎料能够充分润湿母材达到焊接效果，焊缝合格率100％。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型具体实施方式中，阵列喇叭天线结构示意图；

图2为本实用新型具体实施方式中，阵列喇叭天线竖直焊缝横截面示意图；

图3为本实用新型具体实施方式中，阵列喇叭天线水平焊缝横截面示意图；

图4为本实用新型具体实施方式中，真空钎焊分级焊接工装一级焊接夹具示意图；

图5为本实用新型具体实施方式中，真空钎焊分级焊接工装二级焊接夹具示意图；

图6为本实用新型具体实施方式中，真空钎焊分级焊接工装一级焊接夹具焊接示意图一；

图7为本实用新型具体实施方式中，真空钎焊分级焊接工装一级焊接夹具焊接示意图二；

图8为本实用新型具体实施方式中，真空钎焊分级焊接工装二级焊接夹具焊接示意图；

其中：10、阵列喇叭天线；12、波导腔体；14、竖直焊缝；15、水平焊缝；16、波导长法兰；20、一级焊接夹具；201、框架；202、焊接工位；23、固定板；27、螺钉；30、二级焊接夹具。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例进行详细描述。

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本实用新型，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。

还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。

在本实用新型的一个实施例中，提出一种真空钎焊分级焊接工装,用于具有不相互平行焊缝的工件在真空钎焊时的夹持，如图4-8所示，包括：

至少两组夹具，各夹具上设置有异型腔体；工件通过异型腔体限位，通过夹具放置在真空钎焊炉内；各夹具用于保持工件的至少一组焊缝的水平度；不相互平行的焊缝分级焊接。

在一个实施例中，异型腔体的部分边缘与工件的部分外表面形状相同。

在一个实施例中，异型腔体的部分边缘与工件的部分外表面具有装配间隙，装配间隙δ＝0.63±0.03mm。

在一个实施例中，工件夹持于夹具时，待焊焊缝不处于异型腔的内表面。

在一个实施例中，夹具上开设有通热槽，通热槽将待焊焊缝均匀暴露于钎焊炉内。

在一个实施例中，夹具用于至少一组工件的夹持。

在一个实施例中，工件为阵列喇叭天线10。

在一个实施例中，喇叭天线包括多个平行设置的波导腔体12以及一波导长法兰16；各波导腔体12平行设置，均设置有法兰口，波导长法兰16固定连接各法兰口；

夹具为两组，包括一级焊接夹具20和二级焊接夹具30；一级焊接夹具20用于各波导腔之间的真空钎焊；二级焊接夹具30用于波导长法兰16与各法兰口之间的真空钎焊。

在一个实施例中，一级焊接夹具20用于三组工件的夹持，包括框架201和多个固定板23，各固定板23平行安装在框架201中，设置有三组一级焊接工位202，一级焊接工位202的内表面与工件的部分外表面形状相匹配；各固定板23之间的间隙形成通热槽；各波导腔之间的焊缝分别处于各通热槽中。

在一个实施例中，二级焊接夹具30用于一组工件的夹持，包括一底座，底座上开设二级焊接工位202，二级焊接工位202的内表面与工件的部分外表面相匹配；各法兰口暴露出二级焊接工位202。

与本实用新型相关的部件名称：

一级焊接夹具20(附图4)，材料1Cr18Ni9Ti。

二级焊接夹具30(附图5)，材料1Cr18Ni9Ti。

各部件的形状和功能；

为了使本实用新型的实施过程更加清楚，以图1所示阵列喇叭天线10为例，结合附图，对本实用新型进行进一步的详细说明。

阵列喇叭天线10(附图1)为铝合金焊接部件，共包含13道竖直焊缝14(附图2)和1道水平焊缝15(附图3)

一级焊接夹具20(附图4)：材料1Cr18Ni9Ti，各件之间采用螺钉27连接，该工装内设3个焊接工位202，焊接工位202形状与阵列喇叭天线10外形相匹配并设计间隙尺寸δ＝0.63±0.03，由外形定位可将零件直接放入工装内，通过图4尺寸垂直度0.05和图7间隙尺寸δ＝0.63±0.03保证零件的13道焊缝保持水平状态进行真空钎焊。13道焊缝周边均在工装上留出通热槽以保证焊缝受热均匀性。

二级焊接夹具30(附图5)：材料1Cr18Ni9Ti，该工装内腔外形与焊接零件外形相匹配并设计间隙尺寸δ＝0.63±0.03，通过外形定位可将焊接零件直接放入工装内，通过角度尺寸α＝51°±0.5°、垂直度0.05和装配间隙尺寸δ＝0.63±0.03保证零件的1道焊缝保持水平状态进行真空钎焊。

各部件之间的连接方式和位置关系；

主要部件：阵列喇叭天线10(图1)、一级焊接夹具20(图4)、二级焊接夹具30(附图5)

将阵列喇叭天线10(附图1)由外形定位竖直放入一级焊接夹具20(图4)所示焊接工位202中，焊接示意图见图6、图7，可使13道焊缝保持水平状态进行真空钎焊，真空钎焊完成后通过外形定位将阵列喇叭天线10倒转90度放入二级焊接夹具30(图5)所示焊接工位202中进行真空钎焊，焊接示意图见图8，可使1道焊缝保持水平状态进行焊接。

本实用新型的工作原理和使用方法。

工作原理：

通过设计分级焊接工装，分次进行装配并焊接，将所有真空钎焊焊缝转化为水平状态进行真空钎焊，从而提高焊接质量。

使用方法：

步骤一：首先将焊接部件上大量的非水平焊缝14转化为水平，通过设计的焊接工装，确保焊接部件装入焊接工装后，在焊接过程中所有焊缝均处于水平状态；

步骤二：第一次焊接完成后再逐级将其余非水平焊缝15转化为水平，并设计匹配的焊接工装，确保焊接部件装入焊接工装后，在焊接过程中所有焊缝均处于水平状态。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种真空钎焊分级焊接工装,其特征在于，用于具有不相互平行焊缝的工件在真空钎焊时的夹持，包括：

至少两组夹具，各所述夹具上设置有异型腔体；所述工件通过所述异型腔体限位，通过所述夹具放置在真空钎焊炉内；各所述夹具用于保持所述工件的至少一组焊缝的水平度；不相互平行的焊缝分级焊接。

2.根据权利要求1所述的真空钎焊分级焊接工装,其特征在于，所述异型腔体的部分边缘与所述工件的部分外表面形状相同。

3.根据权利要求2所述的真空钎焊分级焊接工装,其特征在于，所述异型腔体的部分边缘与所述工件的部分外表面具有装配间隙，所述装配间隙δ＝0.63±0.03mm。

4.根据权利要求1所述的真空钎焊分级焊接工装,其特征在于，所述工件夹持于所述夹具时，待焊焊缝不处于所述异型腔的内表面。

5.根据权利要求1所述的真空钎焊分级焊接工装,其特征在于，所述夹具上开设有通热槽，所述通热槽将待焊焊缝均匀暴露于钎焊炉内。

6.根据权利要求5所述的真空钎焊分级焊接工装,其特征在于，所述夹具用于至少一组所述工件的夹持。

7.根据权利要求6所述的真空钎焊分级焊接工装,其特征在于，所述工件为阵列喇叭天线。

8.根据权利要求7所述的真空钎焊分级焊接工装,其特征在于，所述喇叭天线包括多个平行设置的波导腔体以及一波导长法兰；各所述波导腔体平行设置，均设置有法兰口，所述波导长法兰固定连接各所述法兰口；

所述夹具为两组，包括一级焊接夹具和二级焊接夹具；一级焊接夹具用于各所述波导腔之间的真空钎焊；二级焊接夹具用于所述波导长法兰与各所述法兰口之间的真空钎焊。

9.根据权利要求8所述的真空钎焊分级焊接工装,其特征在于，所述一级焊接夹具用于三组所述工件的夹持，包括框架和多个固定板，各所述固定板平行安装在所述框架中，设置有三组一级焊接工位，所述一级焊接工位的内表面与所述工件的部分外表面形状相匹配；各所述固定板之间的间隙形成所述通热槽；各所述波导腔之间的焊缝分别处于各所述通热槽中。

10.根据权利要求9所述的真空钎焊分级焊接工装,其特征在于，所述二级焊接夹具用于一组所述工件的夹持，包括一底座，所述底座上开设二级焊接工位，所述二级焊接工位的内表面与所述工件的部分外表面相匹配；各所述法兰口暴露出所述二级焊接工位。

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