[發明專利]換熱蜂窩結構件外環進出水流道焊接成型方法

有效

• 申請號: 202011110013.6
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112338446B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 王程成;任耀文;周偉超;李淑芳
• 申請（專利權）人: 西安遠航真空釬焊技術有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B23K1/008;B23K101/02
• 代理公司: 西安科果果知識產權代理事務所(普通合伙) 61233
• 代理人: 李英俊

本發明屬于精密加工技術領域，公開了換熱蜂窩結構件外環進出水流道焊接成型方法，將工件分解為幾部分，先在外環上線切加工成型扇形槽，再在扇形槽上銑加工出釬焊用對接斜接頭和限位沉臺，以定位鑲塊并增大釬焊面積，從而提高焊接強度；然后單獨加工出鑲塊、上蓋板和下蓋板。按相應的裝配步驟，采用釬焊處理將鑲塊與扇形槽對接斜接頭焊接到一起，以減少大深度熔焊的變形量；采用氬弧焊工藝將上蓋板、下蓋板和鑲塊凸臺焊接到扇形槽的限位沉臺處。與此同時，局部采用氬弧焊熔焊焊接可確保扇形槽與上、下蓋板之間的焊接強度。不但能使工件達到焊接強度要求，并且在焊接過程中由于為整體緩慢加熱故而工件熱變形小，有效避免工件產生扭曲變形的情況。

技術領域

本發明屬于精密加工技術領域，涉及換熱蜂窩結構件外環進出水流道焊接成型方法。

背景技術

換熱蜂窩結構件外環由06Cr19Ni10鍛件材料制成，該零件是換熱蜂窩結構件的法蘭裝置，其實際為固定換熱蜂窩組件及蜂窩組件內循環冷卻水的進出水機構，產品要求水道及水腔內面光滑，不允許有多余物，如圖1所示。

而目前的傳統的工藝方法成型方法均或多或少的存在一些問題，具體如下：a)機械加工成型：五軸加工中心設備可以實現斜孔加工，大型五軸電火花設備可實現方形水道加工，但扇形槽無法通過機械加工方法實現。b)鑄造成型：精鑄鑄鋼件可以成型扇形槽和方形水道，但流量孔無法鑄造成型，且水腔及水道內部沙粒等多余物不易清理，鑄造件內部易出現縮孔、夾雜，非常影響產品質量，所以外環采用鑄鋼件風險極大。c)3D打印成型：3D打印可以成型扇形槽，和方形水道，流量孔打印完成后采用五軸設備擴孔及研磨可以保證精度要求，但3D打印外環成本極高周期很長，且目前國內超過2米的3D打印設備極少，所以外環制造采用3D打印技術也極為不妥。

發明內容

本發明在于提供換熱蜂窩結構件外環進出水流道焊接成型方法，用于實現換熱蜂窩結構件外環進出水流道的焊接成型，保證產品的質量要求。

本發明是通過以下技術方案來實現的：

換熱蜂窩結構件外環進出水流道焊接成型方法，包括以下步驟：

(1)將毛料線切割為環形，然后在環形毛料上加工出若干個基準孔；自所述環形毛料的內環起線切割出扇形槽、自所述環形毛料的外環起鏜削出出水孔；并在所述扇形槽上精銑出釬焊用的對接斜接頭，在所述扇形槽的上、下端分別精銑出釬焊用的沉臺；

(2)將鑲塊的內、外兩端面銑加工為圓弧面，兩側面銑加工為扇形面，并在兩側的所述扇形面的上部均銑加工出臺階、以及在所述扇形面上銑加工出若干個條形槽；然后沿縱向方向在所述鑲塊上線切割出方槽，并沿橫向方向在所述鑲塊上銑加工出方形流道、電火花加工出斜進水孔，所述方形流道和斜進水孔均與所述方槽相通；其中，所述斜進水孔位于所述方形流道的下方；

(3)線切割加工出與所述扇形槽匹配的上蓋板；再通過線切割加工出與所述扇形槽匹配的下蓋板，然后在所述下蓋板與所述鑲塊上的斜進水孔的裝配處精銑出斜槽；

(4)在所述鑲塊的扇形側面和臺階上預置釬料，然后將所述鑲塊裝配在所述扇形槽上的對接斜接頭位置處、將上蓋板和下蓋板分別裝配在所述扇形槽上、下端的沉臺位置處；對裝配好的工件進行高溫真空釬焊；

(5)對高溫真空釬焊后的組件進行氬弧焊焊接，最終焊接成型換熱蜂窩結構件外環進出水流道。

所述的高溫真空釬焊處理為，

打開爐門，將裝配好的工件置于真空釬焊爐有效均溫區，隨即關好爐門；

冷態抽真空，使爐內真空度達到1×10-2Pa，工作真空度為3～10Pa；

以60℃/h的速率加熱到450℃，保溫60min；再以50℃/h的速率加熱到950℃，保溫360min；以100℃/h的速率加熱到1000℃～1060℃溫度范圍內進行釬焊并保溫60min；