[发明专利]一种用于高温合金毛细管钎焊的钎焊装备及钎焊工艺

说明书

本发明提供一种用于高温合金毛细管钎焊的钎焊装备及钎焊工艺，氩气瓶接入气体发生器，气体发生器的出气管连接钎焊箱的进气管，钎焊箱内部装有待焊工件后置于加热的主炉中，整个装备管路中还安装有手动阀以及流量计，钎焊箱主体结构包括钎焊箱箱体和钎焊箱箱盖，钎焊箱箱盖密封盖于钎焊箱箱体，所述钎焊箱箱体下部焊接进气管，钎焊箱箱体上部焊接排气管。本发明通过钎焊箱与气体发生器的应用，有效地避免了钎焊高温过程中待焊工件的氧化现象，钎焊效果良好，钎焊缝具有较高强度、耐高温和耐腐蚀，能适应产品的复杂工作环境。

技术领域

本发明属于钎焊技术领域，特别涉及一种用于高温合金毛细管钎焊的钎焊装备及钎焊工艺。

背景技术

随着航空、航天事业的发展，毛细管钎焊结构的应用越来越多，且使用温度越来越高，多应用于发动机推力室的喷注器结构中。由于毛细管较细，不适用于普通的焊接方法，适合于应用钎焊的方法来实现连接。通常喷注器基体与毛细管材料为不锈钢靠钎焊实现连接，采用的钎料熔化温度高的在900℃左右，难以承受高温的考验。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种用于高温合金毛细管钎焊的钎焊装备及钎焊工艺，适用于高温、耐蚀环境。

本发明采用的技术方案是：一种用于高温合金毛细管钎焊的钎焊装备，氩气瓶接入气体发生器，气体发生器的出气管连接钎焊箱的进气管，钎焊箱内部装有待焊工件后置于加热的主炉中，整个装备管路中还安装有手动阀以及流量计，钎焊箱主体结构包括钎焊箱箱体和钎焊箱箱盖，钎焊箱箱盖密封盖于钎焊箱箱体，所述钎焊箱箱体下部焊接进气管，钎焊箱箱体上部焊接排气管。

进一步优化，主炉为箱式电炉，包括炉体，在炉体内部有焊接平台，炉体四周设置有加热感应线圈，在炉体顶部及两侧面设有热电偶，进行实时测温；主炉的基本参数为：最高加热温度1300℃，空炉升温至1200℃的时间≤3h，炉温均匀性满足±10℃，控温精度满足±2℃，炉温均匀区覆盖待焊工件所在位置。

进一步优化，气体发生器的箱体通过螺栓与箱盖固定连接，箱体上焊接氩气进气管、箱盖上焊接出气管，出气管与钎焊箱的进气管连接向钎焊箱输入钎剂，箱体内部装有钎剂制取药品，箱体外部设有加热装置。

进一步优化，钎焊箱箱体与钎焊箱箱盖接触部分通过石英砂密封，钎焊箱箱体上部外围为装有石英砂的槽体，钎焊箱箱盖插入装有石英砂的槽体。

进一步优化，钎焊箱材质为高温合金或不锈钢，进气管和排气管材质为不锈钢管。

进一步优化，加热装置为覆盖箱体外周的小电炉，小电炉的参数为：最高加热温度1000℃，常用工作温度800-900℃。

进一步优化，钎剂制取药品为KBF₄粉末，KBF₄粉末在高温下分解成KF与BF₃气体,BF₃气体为钎剂。

进一步优化，箱体与箱盖之间装有密封圈，增加密封性能。

本发明还提供一种用于高温合金毛细管的钎焊工艺，包括以下步骤：

步骤1、钎焊前清理，将毛细管、待焊工件及钎料环浸泡在汽油中5-10分钟，并清洗干净至无油污后晾干，将毛细管与待焊工件装配，钎料环点焊在待焊工件上，点焊时使钎料环紧密地贴合在待焊工件上，然后将待焊工件放置在工装托盘上；

步骤2、对主炉进行预热，温度1200±10℃，不少于0.5小时，取适量钎剂制取药品加入到气体发生器的箱体中，并拧紧箱盖密封，再将气体发生器放入小电炉中，将小电炉加热到800-900℃，高温下制取钎剂气体；

步骤3、将钎焊箱及管路清理干净，将待焊工件与工装托盘一起装入钎焊箱中，盖上钎焊箱箱盖，用石英砂进行密封，对钎焊箱箱体内通氩气进行空气置换；

步骤4、对钎焊箱换通氩气和钎剂气体混合气，保持过程中混合气流量稳定；