[发明专利]一种应用于薄壁结构的真空钎焊方法

说明书

本发明公开了一种应用于薄壁结构的真空钎焊方法，适用于铝合金复杂结构的低刚性焊片的可靠固定和焊接。操作步骤如下：（1）在每条焊片条的中心位置及两侧对称设有固定点。（2）在焊片条的固定点处加工直径0.2‑0.5mm小孔。（3）将清洁后的焊片平铺到被钎焊件表面。（4）采用电容储能氩弧点焊，使每条焊片条的定位孔处点焊固定在被钎焊件上。本发明采用精密点焊的固定方法代替原有的销钉固定方法，能够实现宽度0.5mm以及更窄焊片的固定；从根本上解决了窄长型焊片条无法固定以及销钉固定位置容易出现的焊片材料不足的问题，避免了缺陷的产生；本方法降低了结构设计重量，减少了加工工序，提高了效率，降低了成本。

技术领域

本发明属于材料焊接技术领域，涉及一种应用于薄壁结构的真空钎焊方法，具体涉及铝合金复杂薄壁结构的复杂焊片的装配固定，适用于铝合金真空钎焊。

背景技术

铝合金真空钎焊技术广泛应用于制造精度要求高且结构复杂的航空航天精密制件。真空钎焊过程主要包括焊前准备和焊接，对于精密制件，焊前准备的一个重要步骤是将焊片固定在零件上，防止焊片偏移导致焊接缺陷。

目前焊片固定方式为销钉固定，即在零件和焊片的相同位置打孔，装配焊片时将销钉安装在相应位置。销钉固定的主要问题包括：由于小孔的存在，焊接结构在设计时需要保证足够的尺寸，从而增大了结构重量，严重影响了航空航天对轻量化设计的需求；随着航空航天领域结构设计越来越精细，精度和可靠性要求更高，很多天线类结构的辐射腔壁厚已经小于0.5mm，腔体边长大于500mm，相应的焊片越来越窄长，已经无法在焊片上设计足够大的销钉孔，销钉固定已经不能满足需求；销钉固定位置增大了缝隙面积，焊片熔化后需要填充的面积也随之增大，但是焊片量有限，极容易存在填充不足的情况，造成焊接缺陷。

点焊技术能够实现两个零件的点连接，焊接面积小，焊接过程可控，质量可靠，能够用于焊片的装配固定。通过合理设计点焊位置，该方法能够保证细长型低刚性焊片的有效固定和定位，防止焊片出现偏移，保证焊接质量。

发明内容

针对复杂薄壁结构的焊片刚性越来越低，装配固定难的现状，急需采用新的固定方法，实现更加窄长焊片的有效固定，保证焊接质量，消除销钉固定带来的上述问题，本发明提供一种利用电容储能氩弧点焊固定焊片的应用于薄壁结构的真空钎焊方法。

一种应用于薄壁结构的真空钎焊方法包括焊前准备和真空钎焊操作；所述焊前准备是将一张矩形大焊片上长条状的两条以上焊片条固定在被钎焊件上，每条焊片条的长度大于300mm、宽度为0.5～25mm、厚度不大于1.5mm；所述被钎焊件为最小壁厚小于0.5mm，外形尺寸大于300mm。

所述焊前准备的操作步骤如下：

（1）在每条焊片条的中部设有第一个固定点的位置，以第一个固定点为基准对称向两侧依次再确定一个以上的固定点；

（2）采用激光切割的方法在一张矩形大焊片上切割出焊片条，同时，在每条焊片条确定固定点的位置打出定位孔，所述定位孔的孔径为0.2-0.5mm；

（3）用酒精清洁每条焊片条的表面并风干，并平铺到被钎焊件表面；

（4）采用电容储能氩弧点焊工艺，将焊丝尖端压在固定孔上，通过点焊操作使每条焊片条的定位孔处点焊固定在被钎焊件上；所述焊丝材料和焊片材料相同。

进一步限定的技术方案如下：

所述步骤（1）中，相邻固定点之间的间距为20～40mm。

所述步骤（2）中，激光切割参数为激光电流34-36A，离焦高度0mm，WOBBLE振幅10-50，切割次数30-60次。

所述步骤（4）中，电容储能氩弧点焊的工艺条件：电压30-50V、氩气保护流量10-15L/min、点焊时间3s。