[发明专利]发电机柔性连接的扩散焊工艺方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种发电机柔性连接的扩散焊工艺方法。

背景技术：

发电机柔性连接由多层薄铜板压焊而成，其柔性可以吸收机组运行时产生的振动。目前，发电机柔性连接多采用电阻钎焊的方法进行焊接，压焊前需要在每层铜板之间预置银焊片。这种方法需要消耗大量钎料，由于银焊片价格昂贵，导致成本很高，而且钎料熔化后，其流动范围不易控制，易造成压焊长度超出指定区域，影响柔性。此外，铜板间预置银焊片，使得柔性连接整体厚度不易控制。

发明内容：

本发明的目的是提供一种发电机柔性连接的扩散焊工艺方法，该方法简便易行，避免了钎料的使用，因而显著降低了生产成本，并且更易于精确控制压焊范围，同时解决了焊件厚度不易控制的问题。

本发明的技术方案为：1）柔性连接片下料：裁剪薄铜板若干片，并保留焊接后的加工余量；2）柔性连接片压型：将薄铜板叠放整齐，用柔性连接胎具压型；3）焊前表面清理：焊接前，用有机溶剂清洗每片柔性连接片的待焊区域，去除表面杂质；4）标记待焊区域：将柔性连接片对齐放好，确定待焊区域的精确尺寸，保留加工余量，并在柔性连接片上进行标记；5）扩散焊接柔性连接一端接头：将柔性连接一端焊接接头放入扩散焊机上下两电极之间，在焊接接头外的柔性连接两侧安装通水的冷却水夹，对柔性连接一端焊接接头加压、加热，完成柔性连接一端接头扩散焊接；6）扩散焊接柔性连接另一端接头：将柔性连接另一端焊接接头放入扩散焊机上下两电极之间，在焊接接头外的柔性连接片两侧安装通水的冷却水夹，对柔性连接另一端焊接接头加压、加热，完成柔性连接另一端接头扩散焊接；7）焊后加工：待柔性连接焊件冷却至常温后，对焊件进行机械加工，以满足图纸要求；8）表面清理：用机械方法抛光柔性连接焊件表面，最后用有机溶剂清洗焊件，清除所有污物。

以某水轮发电机为例，每台机组有118件磁极连接线，分为两种规格，其中一种每一端压焊区域尺寸为122mm×58mm，共60件；另一种每一端压焊区域尺寸为112mm×58mm，共58件。两种磁极连接线厚度均为12mm，均采用24层厚度为0.5mm的紫铜板两端压焊而成。考虑保留单边3mm的加工余量，实际压焊区域尺寸分别为125mm×64mm和115mm×64mm。若采用传统的电阻钎焊方法，在每层铜板间的每一端各预置一片0.125mm厚度的BCu80AgP焊片。每台机组磁极连接线焊片用量为46.931kg，BCu80AgP的售价按照900元/千克计算，成本价格为42238元。并且，在压焊过程中，钎料熔化后，可能向加压区域以外的柔性段流动，导致实际钎焊区域超出原设计区域，对磁极连接线的柔性产生不利影响，且压焊后整体厚度也较难控制。

采用本发明对磁极连接线进行焊接，上述钎料费用可以完全避免，显著降低了制造成本。并且，未加压区域不会被焊合，因此可以更精确地控制焊接区尺寸，厚度不易控制的问题也得到解决。此外，本方法简便易行，适用性强。

附图说明：

图1：柔性连接扩散焊装配结构示意图

具体实施方式：

本发明的技术方案为：1）柔性连接片下料：裁剪薄铜板若干片，并保留焊接后的加工余量；2）柔性连接片压型：将薄铜板叠放整齐，用柔性连接胎具压型；3）焊前表面清理：焊接前，用有机溶剂清洗每片柔性连接片的待焊区域，去除表面杂质；4）标记待焊区域：将柔性连接片对齐放好，确定待焊区域的精确尺寸，保留加工余量，并在柔性连接片上进行标记；5）扩散焊接柔性连接一端接头：将柔性连接一端焊接接头放入扩散焊机上下两电极之间，在焊接接头外的柔性连接两侧安装通水的冷却水夹，对柔性连接一端焊接接头加压、加热，完成柔性连接一端接头扩散焊接；6）扩散焊接柔性连接另一端接头：将柔性连接另一端焊接接头放入扩散焊机上下两电极之间，在焊接接头外的柔性连接片两侧安装通水的冷却水夹，对柔性连接另一端焊接接头加压、加热，完成柔性连接另一端接头扩散焊接；7）焊后加工：待柔性连接焊件冷却至常温后，对焊件进行机械加工，以满足图纸要求；8）表面清理：用机械方法抛光柔性连接焊件表面，最后用有机溶剂清洗焊件，清除所有污物。

实施例1：一种发电机柔性连接的扩散焊工艺方法，如图所示按照以下步骤进行：一、裁剪0.5mm厚T2Y1软铜板32片，每片尺寸为260mm×96mm；二、将铜板叠放整齐，用柔性连接胎具压型；三、焊接前，用无水乙醇清洗每片柔性连接片的待焊区域，去除表面的油污、灰尘等杂质；四、将柔性连接片对齐放好，自柔性连接一端端部起量取108mm长度，并在柔性连接片上划线进行标记，该范围即为待焊区域，如图1所示，将待焊接头1放入扩散焊机的上石墨电极2和下石墨电极3之间，使石墨电极边缘对准标记线，确保焊接区域尺寸精确，在焊接接头外的柔性连接片两侧安装通水的冷却水夹4，在8MPa压力，800℃温度下保温150s，完成一端接头的焊接；五、停机后取出焊件，自柔性连接另一端端部起量取108mm长度，并在柔性连接片上划线进行标记，该范围即为待焊区域，如图1所示，将待焊接头5放入扩散焊机的上石墨电极2和下石墨电极3之间，使石墨电极边缘对准标记线，确保焊接区域尺寸精确，在焊接接头外的柔性连接片两侧安装通水的冷却水夹4，在8MPa压力，800℃温度下保温150s，完成另一端接头的焊接；六、待焊件冷却至常温后，每侧铣去3mm，使两端焊接区域尺寸保留至105mm×90mm，以满足图纸要求；七、用角磨机配尼龙轮抛光表面，最后用无水乙醇清洗工件，清除所有污物。