[發明專利]航空發動機高能點火裝置的焊接方法

有效

• 申請號: 201310653541.X
• 申請日: 2013-12-06
• 公開（公告）號: CN103737137B
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 劉文波;郭澤麟;賈云蘭;辛旭生;田鵬;劉江濤
• 申請（專利權）人: 哈爾濱東安發動機（集團）有限公司
• 主分類號: B23K1/008
• 分類號: B23K1/008;B23K1/20;C23C18/32
• 代理公司: 中國航空專利中心11008
• 代理人: 杜永保

技術領域

本發明涉及一種焊接方法，尤其是一種航空發動機高能點火裝置的焊接方法。

背景技術

建國以來，我國的航空發動機點火裝置都是仿照前蘇聯樣機研制的，采用的都是白金接觸點點火方式，整個裝置的殼體和蓋子都是采用鋁合金鑄造成型的，厚度在3～5mm左右，重量不大于3.35Kg，外形尺寸為246mm×184mm×126mm。殼體和接線片之間采用鉚接的方式，殼體和蓋子的最后組裝采用的是螺栓連接的方式，整個裝置與航空發動機的連接件有的是采用氬弧焊的方式。白金觸點每次點火都會有燒損，點火次數多了以后，白金觸點就會變薄，上下接觸點的間隙就會變大，從而影響點火性能，因此需要經常調整間隙和更換接觸點，壽命短，工作可靠性不好；同時，白金觸點點火裝置對接觸點表面的狀態及周圍的點火環境有較高的要求，接觸點表面臟、周圍環境差都會影響其點火性能。近年來，隨著新型飛機和發動機的不斷出現，對點火裝置的要求也越來越高，而高能點火裝置就是其中之一。高能點火裝置采用的是高能線圈點火的方式，為了減輕裝置的重量，整個點火裝置的殼體和蓋子采用的是1.2～1.5mm厚度的鋁合金薄板焊接而成，整個點火裝置包括在殼體上設置與外部的連接部分、安裝點火線圈和電路板的立柱、殼體上設置的導線輸出嘴和連接座、注入封焊料的封焊管以及在殼體內部設置的用于屏蔽高能線圈的屏蔽盒。高能點火裝置的重量不大于1.1Kg，外形尺寸為106mm×88mm×55mm，因此具有重量輕，體積小，壽命長，可靠性高，起動時間快的特點，同時該點火裝置在極其惡劣的環境下仍然能正常工作。然而新型的高能點火裝置要求點火線圈的電磁屏蔽性要好，殼體內部的屏蔽盒與屏蔽蓋要全部封焊。而這些封焊要在殼體內部及屏蔽盒內部裝有高能點火線圈和電路板的情況下完成的，因此要保證在封焊過程中，安裝在裝置內部的高能點火線圈不被燒毀。保證高能點火線圈不被燒毀的溫度是70℃，也就是說殼體和屏蔽盒的封焊時，高能點火線圈的溫度不能超過70℃，目前較為合理的方式是采用軟釬焊，即鋁合金錫釬焊方式。然而，鋁合金之間采用錫釬焊的方式難度很大，其原因是因為在鋁合金表面有一層熔點高達2050度的三氧化二鋁膜，很難去除，在室溫時，三氧化二鋁的膜層厚度為5nm左右，在釬焊溫度下，膜層厚度急劇增至100～200nm，同時，此膜采用機械方法去除后會在0.02s后迅速生成，阻礙釬料和母材的潤濕和結合。目前國內沒有一種成熟的鋁合金錫釬焊的方法。同時，由于高能點火裝置的殼體和蓋子的壁厚較薄，控制焊接變形也是焊接的難點之一。

發明內容

本發明的目的是提供一種航空發動機高能點火裝置的焊接方法，解決鋁合金錫釬焊的難點，保證鋁合金殼體和蓋子的封焊質量，并在焊接過程中保護點火線圈不受熱損傷，并達到高能點火裝置的電磁屏蔽的目的。

本發明的具體實施方法是，所述的焊接方法包括以下步驟：

1）將所有需要錫釬焊的鋁合金零件進行表面化學鍍鎳，所述的表面化學鍍鎳按以下工步進行：

a)清洗：將零件用180號汽油浸泡8～12分鐘，取出后用干凈的軟毛刷清洗干凈并自然晾干；

b)化學除油：將零件放入成分為氫氧化鈉8～12克/升、磷酸鈉40～50克/升、硅酸鈉25～35克/升、碳酸鈉20～30克/升、其余為水的溶液中浸泡3～5分鐘，浸泡溫度為60～70℃；

c)堿浸蝕：將零件放入到成分為氫氧化鈉40～60克/升、其余為水的溶液中0.5～1分鐘，浸泡溫度為50～60℃；

d)酸浸蝕：將零件放入到成分為硝酸500毫升/升、其余為水的溶液中10～15秒，浸泡溫度為室溫；

e)第一次浸鋅：將零件放入到成分為氫氧化鈉400～600克/升、氧化鋅80～120克/升、酒石酸鉀納15～25克/升、三氯化鐵1～2克/升、其余為水的溶液中0.5～1分鐘，溫度為室溫；

f)第二次浸鋅：將零件放入到成分為氫氧化鈉400～600克/升、氧化鋅80～120克/升、酒石酸鉀納15～25克/升、三氯化鐵1～2克/升、硝酸鈉0.8～1.2克/升、其余為水的溶液中0.5～1分鐘，溫度為室溫；

g)表面調整：將零件放入到成分為碳酸氫鈉40～60克/升、其余為水的溶液中10～15分鐘，溫度為室溫；

h)化學鍍鎳：將零件放入到成分為硫酸鎳25～30克/升、磷酸氫鈉20～25克/升、乙酸鈉15～25克/升、酒石碳8～12克/升、絡合劑12～17毫升/升、穩定劑0.001～0.002克/升、其余為水的溶液中40～60分鐘，溫度為90～94℃；