[發明專利]一種用于高溫合金毛細管釬焊的釬焊裝備及釬焊工藝

在審

• 申請號: 202011267166.1
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112453612A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 孫紹功;王帥來;李樹華;戚居良;張旭超
• 申請（專利權）人: 沈陽航天新光集團有限公司
• 主分類號: B23K1/00
• 分類號: B23K1/00;B23K3/04;B23K3/08
• 代理公司: 大連萬友專利代理有限公司 21219
• 代理人: 于秀君

本發明提供一種用于高溫合金毛細管釬焊的釬焊裝備及釬焊工藝，氬氣瓶接入氣體發生器，氣體發生器的出氣管連接釬焊箱的進氣管，釬焊箱內部裝有待焊工件后置于加熱的主爐中，整個裝備管路中還安裝有手動閥以及流量計，釬焊箱主體結構包括釬焊箱箱體和釬焊箱箱蓋，釬焊箱箱蓋密封蓋于釬焊箱箱體，所述釬焊箱箱體下部焊接進氣管，釬焊箱箱體上部焊接排氣管。本發明通過釬焊箱與氣體發生器的應用，有效地避免了釬焊高溫過程中待焊工件的氧化現象，釬焊效果良好，釬焊縫具有較高強度、耐高溫和耐腐蝕，能適應產品的復雜工作環境。

技術領域

本發明屬于釬焊技術領域，特別涉及一種用于高溫合金毛細管釬焊的釬焊裝備及釬焊工藝。

背景技術

隨著航空、航天事業的發展，毛細管釬焊結構的應用越來越多，且使用溫度越來越高，多應用于發動機推力室的噴注器結構中。由于毛細管較細，不適用于普通的焊接方法，適合于應用釬焊的方法來實現連接。通常噴注器基體與毛細管材料為不銹鋼靠釬焊實現連接，采用的釬料熔化溫度高的在900℃左右，難以承受高溫的考驗。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種用于高溫合金毛細管釬焊的釬焊裝備及釬焊工藝，適用于高溫、耐蝕環境。

本發明采用的技術方案是：一種用于高溫合金毛細管釬焊的釬焊裝備，氬氣瓶接入氣體發生器，氣體發生器的出氣管連接釬焊箱的進氣管，釬焊箱內部裝有待焊工件后置于加熱的主爐中，整個裝備管路中還安裝有手動閥以及流量計，釬焊箱主體結構包括釬焊箱箱體和釬焊箱箱蓋，釬焊箱箱蓋密封蓋于釬焊箱箱體，所述釬焊箱箱體下部焊接進氣管，釬焊箱箱體上部焊接排氣管。

進一步優化，主爐為箱式電爐，包括爐體，在爐體內部有焊接平臺，爐體四周設置有加熱感應線圈，在爐體頂部及兩側面設有熱電偶，進行實時測溫；主爐的基本參數為：最高加熱溫度1300℃，空爐升溫至1200℃的時間≤3h，爐溫均勻性滿足±10℃，控溫精度滿足±2℃，爐溫均勻區覆蓋待焊工件所在位置。

進一步優化，氣體發生器的箱體通過螺栓與箱蓋固定連接，箱體上焊接氬氣進氣管、箱蓋上焊接出氣管，出氣管與釬焊箱的進氣管連接向釬焊箱輸入釬劑，箱體內部裝有釬劑制取藥品，箱體外部設有加熱裝置。

進一步優化，釬焊箱箱體與釬焊箱箱蓋接觸部分通過石英砂密封，釬焊箱箱體上部外圍為裝有石英砂的槽體，釬焊箱箱蓋插入裝有石英砂的槽體。

進一步優化，釬焊箱材質為高溫合金或不銹鋼，進氣管和排氣管材質為不銹鋼管。

進一步優化，加熱裝置為覆蓋箱體外周的小電爐，小電爐的參數為：最高加熱溫度1000℃，常用工作溫度800-900℃。

進一步優化，釬劑制取藥品為KBF₄粉末，KBF₄粉末在高溫下分解成KF與BF₃氣體,BF₃氣體為釬劑。

進一步優化，箱體與箱蓋之間裝有密封圈，增加密封性能。

本發明還提供一種用于高溫合金毛細管的釬焊工藝，包括以下步驟：

步驟1、釬焊前清理，將毛細管、待焊工件及釬料環浸泡在汽油中5-10分鐘，并清洗干凈至無油污后晾干，將毛細管與待焊工件裝配，釬料環點焊在待焊工件上，點焊時使釬料環緊密地貼合在待焊工件上，然后將待焊工件放置在工裝托盤上；

步驟2、對主爐進行預熱，溫度1200±10℃，不少于0.5小時，取適量釬劑制取藥品加入到氣體發生器的箱體中，并擰緊箱蓋密封，再將氣體發生器放入小電爐中，將小電爐加熱到800-900℃，高溫下制取釬劑氣體；

步驟3、將釬焊箱及管路清理干凈，將待焊工件與工裝托盤一起裝入釬焊箱中，蓋上釬焊箱箱蓋，用石英砂進行密封，對釬焊箱箱體內通氬氣進行空氣置換；

步驟4、對釬焊箱換通氬氣和釬劑氣體混合氣，保持過程中混合氣流量穩定；