[發明專利]拉瓦爾管放電等離子擴散焊制造方法

有效

• 申請號: 201310539736.1
• 申請日: 2013-11-05
• 公開（公告）號: CN103537789A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 王振強;戴海雁;胡鑫;李波;胡建國;何東;馬剛剛;趙林森;杜娟;王鑫;蔡洪
• 申請（專利權）人: 什邡市明日宇航工業股份有限公司;凱邁（洛陽）測控有限公司
• 主分類號: B23K20/06
• 分類號: B23K20/06;B23K20/14;B23K20/24
• 代理公司: 北京兆君聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11333
• 代理人: 初向慶

1.一種拉瓦爾管放電等離子擴散焊制造方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）下料，按工藝要求的毛坯材料及尺寸，下料拉瓦爾管的外管、凸型管及水冷套；

（2）機加工成型，外管、凸型管、水冷套采用機加成型，并精車需要擴散焊接的部位至粗糙度≤1.6μm;其中水冷套按圖3加工；外管的內徑與凸型管的外徑為熱壓過盈配合；

（3）化學除油及表面氧化物；

（4）干燥，在有鼓風機的烘干箱內烘干；

（5）組裝，

（5-1）在真空條件下加熱外管至600℃，將凸型管壓入外管內；

（5-2）將水冷套插入熱壓后的外管凸型管內，并擴口；

（6）放電等離子擴散焊，將裝配好的拉瓦爾管組件及脹瓣式工裝放置于放電等離子擴散焊爐的真空室內，工裝預壓壓力0.5-0.8MPa，抽真空至真空度1.33×10-3Pa以上，開始升溫至905-925℃，通過壓頭提供界面加熱的直流脈沖電流，對拉瓦爾管組件進行焊接,直流脈沖電流的脈寬比12:2,總放電時間20S,峰值50-100A/mm-2,平均值15-30A/mm-2,電壓10-20V,峰值保溫時間1-5min；保溫時間過后撤除預壓壓力，在速度≤50℃/h進行降溫，降溫過程中真空度保持在6×10-3Pa以下，至50℃將拉瓦爾管組件取出；

（7）精車，按UG編程精車整個拉瓦爾管組件的外形尺寸到產品設計要求。

2.根據權利要求1所述的拉瓦爾管放電等離子擴散焊制造方法，其特征在于步驟（2）機加工成型中，所述擴散焊接部位精車的加工參數為主軸轉速：500-1800r/min，刀具進給量：150-200mm/min，加工裕量：0.2-0.5mm。

3.根據權利要求1所述的拉瓦爾管放電等離子擴散焊制造方法，其特征在于步驟（3）所述化學除油及表面氧化物包括下列分步驟：

（3-1）化學除油，Na3PO4·12H2O:45-60g/l,Na2CO3·10H2O:40-50g/l,Na2SiO3:20-35g/l,水余量，溶液溫度60-90℃，除油時間15-20min;

（3-2）堿洗,NaOH:500-700g/l,NaNO2:150-250g/l，水余量，溶液溫度130-145℃，堿洗時間20-120min;

（3-3）酸洗HNO3：65%-68%，HF：30%，水余量，溶液溫度18-45℃，酸洗時間1-5min；

（3-4）水洗，采用去離子水清洗，溫度30-60℃，保證有充分的水流入清洗槽，在最后的清洗階段采用沖洗。

4.一種拉瓦爾管放電等離子擴散焊制造方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）下料，按工藝要求的毛坯材料及尺寸，下料拉瓦爾管基體及水冷套；

（2）機加工成型，拉瓦爾管基體、水冷套采用機加成型，并精車需要擴散焊接的部位至粗糙度≤1.6μm;其中水冷套按圖3加工；

（3）化學除油及表面氧化物；

（4）干燥，在有鼓風機的烘干箱內烘干；

（5）組裝，將水冷套插入外管拉瓦爾管基體內，并擴口；

（6）放電等離子擴散焊，將裝配好的拉瓦爾管組件及脹瓣式工裝放置于放電等離子擴散焊爐的真空室內，工裝預壓壓力0.5-0.8MPa，抽真空至真空度1.33×10-3Pa以上，開始升溫至905-925℃，通過壓頭提供界面加熱的直流脈沖電流，對拉瓦爾管組件進行焊接,直流脈沖電流的脈寬比12:2,總放電時間20S,峰值10-20A/mm-2,平均值1-3A/mm-2,電壓10-20V,峰值保溫時間1-5min；保溫時間過后撤除預壓壓力，在速度≤50℃/h進行降溫，降溫過程中真空度保持在6×10-3Pa以下，至50℃將拉瓦爾管組件取出；

（7）精車，按UG編程精車整個拉瓦爾管組件的外形尺寸到產品設計要求。

5.一種拉瓦爾管放電等離子擴散焊制造方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）下料，按工藝要求的毛坯材料及尺寸，下料拉瓦爾管基體及水冷套；

（2）機加工成型，拉瓦爾管基體、水冷套采用機加成型，并精車需要擴散焊接的部位至粗糙度≤1.6μm;其中水冷套的外壁加工成光滑表面；拉瓦爾管的內壁加工軸向水槽；

（3）化學除油及表面氧化物；

（4）干燥，在有鼓風機的烘干箱內烘干；

（5）組裝，將水冷套插入拉瓦爾管基體內，并擴口；

（6）放電等離子擴散焊，將裝配好的拉瓦爾管組件及脹瓣式工裝放置于放電等離子擴散焊爐的真空室內，工裝預壓壓力0.5-0.8MPa，抽真空至真空度1.33×10-3Pa以上，開始升溫至905-925℃，通過壓頭提供界面加熱的直流脈沖電流，對拉瓦爾管組件進行焊接,直流脈沖電流的脈寬比12:2,總放電時間20S,峰值10-20A/mm-2,平均值1-3A/mm-2,電壓10-20V,峰值保溫時間1-5min；保溫時間過后撤除預壓壓力，在速度≤50℃/h進行降溫，降溫過程中真空度保持在6×10-3Pa以下，至50℃將拉瓦爾管組件取出；

（7）精車，按UG編程精車整個拉瓦爾管組件的外形尺寸到產品設計要求。