[发明专利]一种焊接卡具及钎焊大尺寸铝合金曲面蒙皮与带筋骨架结构的方法

权利要求书

1.一种大尺寸铝合金曲面蒙皮与带筋骨架结构的钎焊方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：

一、对铝合金蒙皮与带筋骨架进行焊前热处理；

二、对热处理后的铝合金蒙皮与带筋骨架进行焊前打磨与清洗；

三、在热处理后的铝合金蒙皮上标出待焊位置；

四、对铝合金蒙皮与带筋骨架分别进行钎料的涂覆：将铝合金蒙皮放置在加热台上加热，到达预设温度后，将钎料涂覆在步骤三确定的待焊位置内；再将带筋骨架放置在加热台上加热，到达预设温度后，将钎料涂覆在带筋骨架的立筋表面；其中在钎料涂覆过程中，利用超声波电烙铁施振于涂覆钎料的位置上，超声波电烙铁施振的频率范围为15kHz-60kHz，输出功率范围为20-500W；

五、将铝合金蒙皮和带筋骨架进行组合焊接：预涂钎料的铝合金蒙皮与带筋骨架冷却后，将铝合金蒙皮与带筋骨架进行组装，形成待焊工件，然后置于焊接卡具的限位模具(3)内，限位模具(3)外包裹加热毯(2)，加热毯(2)外有保温层(1)，加压螺杆(6)和模具拉杆(4)螺纹连接，加压螺杆(4)与待焊工件之间有加压垫片(5)；旋拧加压螺杆(6)对待焊工件施加压力；利用加热毯(2)对待焊工件进行加热，当加热温度到达预设焊接温度后，保温5-10min，增加加压螺杆(6)对待焊工件的压力；然后采用电锤对加压垫片(5)位置施加冲击振动，冲击的频率是50-6000次/min，冲击功率是50-200W；然后停止加热，保持加压螺杆(6)对待焊工件施加的压力，冷却，卸下焊接卡具即完成焊接；其中焊接卡具为半圆管结构，焊接卡具包括保温层(1)、加热毯(2)、限位模具(3)、模具拉杆(4)、加压垫片(5)和加压螺杆(6)；保温层(1)内表面贴附有加热毯(2)，加热毯(2)包覆在限位模具(3)的外表面；在限位模具(3)的上沿上平行间隔横置多个模具拉杆(4)，每个模具拉杆(4)下方均螺纹连接两个加压螺杆(6)，两个加压螺杆(6)下端固定连接加压垫片(5)。

2.根据权利要求1所述的一种大尺寸铝合金曲面蒙皮与带筋骨架结构的钎焊方法，其特征在于保温层(1)的材质为石棉。

3.根据权利要求1所述的一种大尺寸铝合金曲面蒙皮与带筋骨架结构的钎焊方法，其特征在于步骤二中焊前打磨与清洗是用细砂纸将铝合金蒙皮与带筋骨架打磨至光亮，然后用丙酮进行超声清洗。

4.根据权利要求1所述的一种大尺寸铝合金曲面蒙皮与带筋骨架结构的钎焊方法，其特征在于步骤四的预设温度高于钎料熔点30℃。

5.根据权利要求1所述的一种大尺寸铝合金曲面蒙皮与带筋骨架结构的钎焊方法，其特征在于钎料为Sn基钎料、Zn基钎料或Al基钎料。

6.根据权利要求1所述的一种大尺寸铝合金曲面蒙皮与带筋骨架结构的钎焊方法，其特征在于步骤五中加热速率为8-15℃/min。

7.根据权利要求1所述的一种大尺寸铝合金曲面蒙皮与带筋骨架结构的钎焊方法，其特征在于步骤五的预设温度高于钎料固相线5-10℃。

8.根据权利要求1所述的一种大尺寸铝合金曲面蒙皮与带筋骨架结构的钎焊方法，其特征在于步骤五中单次冲击振动的时间是2-10s。

9.根据权利要求1所述的一种大尺寸铝合金曲面蒙皮与带筋骨架结构的钎焊方法，其特征在于步骤五中冷却的方式为空冷或者风冷。