[發明專利]一種精確控制擴散焊接/止焊區域的方法

無效

• 申請號: 201110329294.9
• 申請日: 2011-10-26
• 公開（公告）號: CN102500907A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 張麗娜;劉景鐸;劉琦;曲振海;田鑫
• 申請（專利權）人: 首都航天機械公司;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: B23K20/00
• 分類號: B23K20/00;B23K20/24
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 莫丹

技術領域

本發明涉及擴散焊接工藝領域，具體涉及一種精確控制擴散焊接/止焊區域的方法。

背景技術

擴散焊是在某種介質環境下(真空、氣保護等)，一定的溫度和壓力下，待焊表面相互接觸，通過微觀塑性變形或通過在待焊表面上產生的微量液相而擴大待焊表面的物理接觸，使結合材料在發生微小塑性變形和蠕變的同時，經一定時間的結合層原子間相互擴散，從而形成整體的可靠連接的一種先進連接方法。擴散焊接技術可用于一些大面積結合件、中空構件、層疊構件、具有復雜通道構件等的連接，焊接時某些特定區域需要隔離止焊，且連接區域與非連接區域界限需精確控制。

資料表明，控制連接區域與止焊區域可借助焊接工裝來實現，但需要焊接工裝能夠耐高溫，且不與待焊產品發生粘接或化學反應，目前工裝制作材料有陶瓷和石墨等材料，陶瓷耐高溫但脆性強，擴散焊接過程中施加壓力容易造成工裝斷裂破壞，石墨材料則容易與材料發生粘接，不易徹底清除，帶來多余物遺留隱患；此外還可通過涂膠刻形的方式實現，需要保護膠有足夠的結合力且容易剝離，采用該方法，對人員要求較高，涂覆時保護膠要避免污染待焊面，同時刻形時需工裝控制刻形界限，且刻形需用力得當，否則會造成零件表面的損傷。

發明內容

本發明的目的在于提供一種工藝簡單、可靠，能夠精確控制擴散焊連接區域與非連接區域，控制精度達到0.02mm的精確控制擴散焊接/止焊區域的方法。

實現本發明目的的技術方案：一種精確控制擴散焊接/止焊區域的方法，其采用擴散焊進行同種材料或異種材料的部分區域焊接，該方法按照如下步驟進行：

(a)清潔待焊接零件的表面，去除表面油污、氧化物雜質；

(b)通過電鍍或離子注入方式在待焊接零件的表面形成金屬表面改性層；

(c)根據待焊接零件的焊接區域尺寸制作PVC膜；該PVC膜一面可膠貼，并且PVC膜尺寸與焊接區域尺寸一致，控制精度達到0.02mm；

(d)將步驟(c)所述的PVC膜粘貼于待焊接零件的焊接區域表面以進行保護；待焊接零件的其余區域為止焊區域，將待焊接零件的止焊區域表面的金屬表面改性層去除；

(e)在待焊接零件的止焊區域表面涂覆Y₂O₃或陶瓷基止焊劑，止焊劑厚度小于PVC膜的厚度；

(f)將涂覆止焊劑后的待焊接零件表面的PVC膜去除，露出待焊接區域，零件進行裝配后進行擴散焊接。

如上所述的一種精確控制擴散焊接/止焊區域的方法，其步驟(a)中通過超聲波清洗或化學清洗方式清潔待焊接零件的表面。

如上所述的一種精確控制擴散焊接/止焊區域的方法，其步驟(d)中通過將待焊接零件放入酸液槽中，將止焊區域表面的金屬表面改性層去除。

如上所述的一種精確控制擴散焊接/止焊區域的方法，其步驟(b)所述的金屬表面改性層為鎳層或銀層。

如上所述的一種精確控制擴散焊接/止焊區域的方法，其所述的待焊接零件的表面粗糙度Ra≤3.2。

如上所述的一種精確控制擴散焊接/止焊區域的方法，其所述的PVC膜的厚度為0.15～0.25mm，金屬表面改性層的厚度為0.15～0.25，止焊劑的厚度0.05～0.14mm。

本發明的效果在于：本發明所述的一種精確控制擴散焊接/止焊區域的方法，在待焊接零件的焊接區域粘帖PVC膜，通過精確控制PVC膜的尺寸，即可實現對焊接區域尺寸的精確控制，即焊接區域和止焊區域精確界定。本發明方法工藝簡單，可靠，原材料成本低廉，易實現。

附圖說明

圖1為待焊接零件示意圖；

圖2為與焊接區域尺寸一致的PVC膜示意圖；

圖3為對焊接區域保護后止焊劑涂覆示意圖；

圖4為焊接件焊接示意圖；

圖5為圖4的焊接件剖面示意圖。

圖中：1為止焊區域，2為焊接區域；3為涂覆的止焊劑；4為PVC膜。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明所述的一種精確控制擴散焊接/止焊區域的作進一步描述。

實施例1

本發明所述的一種精確控制擴散焊接/止焊區域的方法，其采用擴散焊進行兩個同種材料(不銹鋼材料)部分區域焊接，不銹鋼待焊接零件的表面粗糙度Ra≤3.2。該方法具體包括如下步驟：

(a)如圖1所示，通過超聲波清洗方式清潔待焊接不銹鋼零件的表面，去除表面油污、氧化物等雜質；