[發明專利]發動機異種不銹鋼噴油嘴螺母的釬焊方法及釬焊裝置

無效

• 申請號: 201110097008.0
• 申請日: 2011-04-18
• 公開（公告）號: CN102211235A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發明（設計）人: 李卓然;劉兵;張相龍;吳廣東;何國銳;趙更一
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B23K1/002
• 分類號: B23K1/002;B23K1/20;B23K3/08
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 徐愛萍

1.一種發動機異種不銹鋼噴油嘴螺母的釬焊方法，其特征在于：發動機異種不銹鋼噴油嘴螺母的釬焊方法如下：

步驟一：除去馬氏體不銹鋼螺柱(6)和奧氏體不銹鋼螺帽(3)連接處的氧化膜，然后將馬氏體不銹鋼螺柱(6)和奧氏體不銹鋼螺帽(3)浸入丙酮中超聲清洗30min；

步驟二：將HlCuNi30-2-0.2釬料繞成圓環，形成開口釬料環(4)，將開口釬料環(4)浸入丙酮中超聲清洗30min；

步驟三：將步驟二中開口釬料環(4)的表面涂覆硼砂釬劑并與步驟一中的馬氏體不銹鋼螺柱(6)、奧氏體不銹鋼螺帽(3)進行裝配，在奧氏體不銹鋼螺帽(3)上加載配重壓塊(7)，得到由奧氏體不銹鋼螺帽(3)、開口釬料環(4)和馬氏體不銹鋼螺柱(6)組成的待焊件(10)；

步驟四：將步驟三所得的待焊件(10)放入石英玻璃管(8)內，石英玻璃管(8)的兩端通過石墨上蓋板(1)和石墨下蓋板(2)封口，然后通入氬氣，在氬氣氣氛的保護下，采用高頻感應加熱設備加熱待焊件(10)，并對待焊件(10)進行高頻感應釬焊，焊接參數及過程為：先將感應線圈(5)置于待焊區(H)的下端，且感應線圈(5)位于待焊區(H)下端3-5mm的(L)處，以7-10℃/s的升溫速率由室溫(20℃-24℃)升至800℃，待馬氏體不銹鋼螺柱(6)上端在熱傳遞作用下達到紅熱狀態時，移動感應線圈(5)至待焊位置，以7-10℃/s的升溫速率加熱到1175-1120℃，釬料潤濕鋪展后，保溫5-10s后停止加熱，待降溫至80-120℃時，停止通入氬氣，得到異種不銹鋼發動機噴油嘴的螺母。

2.根據權利要求1所述的焊接不銹鋼噴油嘴螺母的方法，其特征在于：步驟一中除去馬氏體不銹鋼螺柱(6)和奧氏體不銹鋼螺帽(3)連接處的氧化膜的方法是：將馬氏體不銹鋼螺柱(6)和奧氏體不銹鋼螺帽(3)的連接處用80#水砂砂紙、200#水砂砂紙、400#水砂砂紙、800#水砂砂紙逐級打磨；將待焊件(10)浸入丙酮中超聲清洗的主要參數為：采用超聲頻率為60-80KHz，超聲溫度為30-45℃。

3.根據權利要求1或2所述的焊接不銹鋼噴油嘴螺母的方法，其特征在于：步驟二中所述釬料HlCuNi30-2-0.2按質量百分比由27-30％的Ni、1.5-2.0％的Si、0.2％的B和余量的Cu組成，釬料由直徑φ1mm焊絲繞成釬料環，釬料環外徑為17.5-18.5mm。

4.根據權利要求3所述的焊接不銹鋼噴油嘴螺母的方法，其特征在于：步驟一所述的馬氏體不銹鋼噴油嘴螺柱材料為2Cr13不銹鋼、3Cr13不銹鋼或3Cr13Mo不銹鋼。

5.根據權利要求4所述的焊接不銹鋼噴油嘴螺母的方法，其特征在于：步驟一所述的奧氏體不銹鋼噴油嘴螺帽材料為1Cr18Ni9不銹鋼或1Cr18Ni9Ti不銹鋼。

6.根據權利要求5所述的焊接不銹鋼噴油嘴螺母的方法，其特征在于：所述開口釬料環(4)在繞制過程中，開口釬料環(4)的首端和末端在同一平面上，且開口釬料環(4)首端和末端之間的間隙為0.5mm-1mm。

7.根據權利要求6所述的焊接不銹鋼噴油嘴螺母的方法，其特征在于：所述步驟三中開口釬料環(4)的表面涂覆硼砂釬劑后，將釬劑硼砂在空氣爐中加熱烘干，烘干的具體參數為：加熱溫度300℃，保溫時間30min。

8.根據權利要求7所述的焊接不銹鋼噴油嘴螺母的方法，其特征在于：所述步驟四中，將待焊件(10)放入石英玻璃管(8)內后，向石英玻璃管(8)中通入氬氣，排除石英玻璃管(8)內部的空氣，氬氣流量在3-5L/min；所述步驟四中，采用高頻感應加熱設備加熱待焊件(10)，并對待焊件(10)進行高頻感應釬焊時，持續向石英玻璃管(8)中通入氬氣，氬氣流量在3-5L/min；所述步驟四中，釬料潤濕鋪展后，持續向石英玻璃管(8)中通入氬氣，氬氣流量在5-10L/min。

9.根據權利要求8所述的焊接不銹鋼噴油嘴螺母的方法，其特征在于：配重壓塊(7)的質量為2.85g-3.15g。

10.一種發動機異種不銹鋼噴油嘴螺母的釬焊裝置，其特征在于：它包括石墨上蓋板(1)、石墨下蓋板(2)、奧氏體不銹鋼螺帽(3)、開口釬料環(4)、感應線圈(5)、馬氏體不銹鋼螺柱(6)、配重壓塊(7)、石英玻璃管(8)和測溫熱電偶(9)，石墨上蓋板(1)的中心開有氬氣輸出孔(1-1)，石墨下蓋板(2)的中心開有氬氣輸入孔(2-1)，石墨下蓋板(2)設置在石英玻璃管(8)的下端口上，石墨下蓋板(2)上開有兩個氬氣輸入通道(2-2)，且兩個氬氣輸入通道(2-2)均與氬氣輸入孔(2-1)相連通，馬氏體不銹鋼螺柱(6)的中心設有噴油嘴螺柱通孔(6-1)，奧氏體不銹鋼螺帽(3)的中心設有噴油嘴螺帽通孔(3-1)，馬氏體不銹鋼螺柱(6)設置在石墨下蓋板(2)上，奧氏體不銹鋼螺帽(3)設置在馬氏體不銹鋼螺柱(6)上，配重壓塊(7)的中心設有配重壓塊通孔(7-1)，氬氣輸入孔(2-1)、氬氣輸出孔(1-1)、配重壓塊通孔(7-1)的中心線、噴油嘴螺柱通孔(6-1)的中心線與噴油嘴螺帽通孔(3-1)的中心線重合，配重壓塊(7)設置在奧氏體不銹鋼螺帽(3)上，開口釬料環(4)設置在馬氏體不銹鋼螺柱(6)與奧氏體不銹鋼螺帽(3)之間，石墨上蓋板(1)蓋裝在石英玻璃管(8)的上端口上，測溫熱電偶(9)穿過氬氣輸出孔(1-1)設置在奧氏體不銹鋼螺帽(3)上，感應線圈(5)套裝在石英玻璃管(8)的外壁上。