[發(fā)明專利]一種用于大型液冷骨架結(jié)構(gòu)件的擴(kuò)散焊接工裝

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811547429.7
• 申請(qǐng)日: 2018-12-18
• 公開（公告）號(hào): CN109396725A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方坤;林鐵松;宋奎晶;姜海濤;白松義;朱春臨;姚丹;杜培松
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所
• 主分類號(hào): B23K37/04
• 分類號(hào): B23K37/04;B23K20/02
• 代理公司: 合肥金安專利事務(wù)所(普通合伙企業(yè)) 34114
• 代理人: 金惠貞

1.一種用于大型液冷骨架結(jié)構(gòu)件的擴(kuò)散焊接工裝，其特征在于：包括底板（1）、頂板（4）、一對(duì)短側(cè)板（5）和一對(duì)長側(cè)板（6）；

所述底板（1）和頂板（4）結(jié)構(gòu)相同；底板（1）的內(nèi)側(cè)面均為平板，外側(cè)面上設(shè)有網(wǎng)格狀加強(qiáng)筋（41），每個(gè)網(wǎng)格的中部開設(shè)有通孔（42）；底板（1）的內(nèi)側(cè)面和頂板（4）的內(nèi)側(cè)面相對(duì)應(yīng)；每個(gè)通孔（42）內(nèi)設(shè)有螺紋連接件；底板（1）的內(nèi)側(cè)和頂板（4）的內(nèi)側(cè)相對(duì)應(yīng)；

所述底板（1）上固定設(shè)有一對(duì)長側(cè)板（6）和一對(duì)短側(cè)板（5），一對(duì)長側(cè)板（6）和一對(duì)短側(cè)板（5）圍成的空間為放置被焊接件的工件空間；工件空間內(nèi)的底板（1）上設(shè)有墊板（2）和壓板（3）；

用于焊接時(shí)，被焊接工件位于墊板（2）上，壓板（3）位于被焊接工件的頂面，再蓋上頂板（4）；通過頂板（4）上的螺紋連接件、底板（1）上的螺紋連接件將頂板（4）、一對(duì)短側(cè)板（5）、一對(duì)長側(cè)板（6）和底板（1）固定連接，通過頂板（4）上的加載螺栓（11）和并緊螺母（10）的配合將壓板（3）、被焊接工件和墊板（2）壓緊，使頂板（4）、壓板（3）、被焊接工件、墊板（2）和底板（1）形成一個(gè)固定的整體。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于大型液冷骨架結(jié)構(gòu)件的擴(kuò)散焊接工裝，其特征在于：所述一對(duì)長側(cè)板（6）為一對(duì)平行板，一對(duì)短側(cè)板（5）為一對(duì)平行板，一對(duì)短側(cè)板（5）位于一對(duì)長側(cè)板（6）之間；通過調(diào)節(jié)一對(duì)短側(cè)板（5）之間的間距，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)工件空間的大小。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于大型液冷骨架結(jié)構(gòu)件的擴(kuò)散焊接工裝，其特征在于：所述一對(duì)長側(cè)板（6）的頂部和底部、一對(duì)短側(cè)板（5）的頂部和底部均分別開設(shè)有螺紋孔，通過螺紋孔和緊固螺釘（8）配合使一對(duì)長側(cè)板（6）、一對(duì)短側(cè)板（5）分別固定連接底板（1）和頂板（4）。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于大型液冷骨架結(jié)構(gòu)件的擴(kuò)散焊接工裝，其特征在于：所述頂板（4）內(nèi)側(cè)面中部的通孔孔口均為六邊形孔口，所述并緊螺母（10）固定設(shè)于所述六邊形孔口內(nèi)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于大型液冷骨架結(jié)構(gòu)件的擴(kuò)散焊接工裝，其特征在于：每個(gè)網(wǎng)格為正方形，邊長為150mm-250mm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于大型液冷骨架結(jié)構(gòu)件的擴(kuò)散焊接工裝，其特征在于：所述擴(kuò)散焊接工裝的零件材料均為耐熱鋼。

7.基于權(quán)利要求1所述的大型液冷骨架結(jié)構(gòu)件的擴(kuò)散焊接方法，其特征在于操作步驟如下：

（1）被焊接工件為板狀，將被焊接工件放置于墊板（2）上，在被焊接工件的頂部加上壓板（3），再蓋上頂板（4）；通過頂板（4）上的緊固螺釘、底板（1）上的緊固螺釘將頂板（4）、一對(duì)短側(cè)板（5）、一對(duì)長側(cè)板（6）和底板（1）固定連接，通過加載螺栓（11）和并緊螺母（10）的作用將壓板（3）、被焊接的工件和墊板（2）壓緊；使頂板（4）、壓板（3）、被焊接件、墊板（2）和底板（1）形成一個(gè)固定的整體；并放置在真空爐內(nèi)的焊接工作平臺(tái)上；

焊接工作平臺(tái)平面度小于0.01um；

被焊接工件距離一對(duì)短側(cè)板（5）或一對(duì)長側(cè)板（6）的最小間距S均應(yīng)大于Δα×L×ΔT，Δα為被焊接工件材料與底板（1）材料的熱膨脹系數(shù)差，L為被焊接工件最小外接圓直徑，ΔT為焊接最高溫度與室溫的差；

（2）通過頂板（4）上的加載螺栓（11）對(duì)被焊接工件加載，加載扭矩與加載螺栓（11）距離擴(kuò)散焊接工裝的垂直中心線的距離成正比，加載順序?yàn)橄冗h(yuǎn)后近；距離擴(kuò)散焊接工裝的垂直中心的距離相等的加載螺栓（11）加載扭矩相等；

（3）關(guān)閉真空爐，真空度達(dá)到3×10^-2Pa，進(jìn)行先加熱后降溫操作：在470min內(nèi)，分別四個(gè)階段加熱升溫至530℃；在165min內(nèi)，分別四個(gè)階段降溫至80℃；

（4）打開真空爐門，拆除加載螺釘栓（11）和緊固螺釘（8），取出擴(kuò)散焊接工裝和被焊接件，冷卻至室溫，得到完成的焊接的工件。