真空釬焊-教學

真空釬焊2釬焊簡介用比母材熔點低的金屬材料作為釬料，靠工件間微小間隙的毛細管吸力作用，用液態(tài)釬料潤濕母材和填充工件接口間隙并使其與母材相互擴散的焊接方法。釬焊變形小，接頭光滑美觀，適合于焊接精密、復雜和由不同材料組成的構(gòu)件，如蜂窩夾層結(jié)構(gòu)板、透平葉片、散熱器、硬質(zhì)合金刀具和印刷電路板等。釬焊前對工件必須進行細致加工和嚴格清洗，除去油污和過厚的氧化膜，保證接口裝配間隙。間隙一般要求在0.01～0.1毫米之間。

3真空釬焊的發(fā)展

真空釬焊技術(shù)從四十年代開始至今，已成為一種極有發(fā)展前途的焊接技術(shù)。最早出現(xiàn)在電子工業(yè)上釬焊銅和不銹鋼的零件；應用到航空工業(yè)、原子能工業(yè)，在1959年開始應用到制造不銹鋼的板翅式換熱器上；目前：廣泛應用于空氣分離設(shè)備、石油化工設(shè)備、工程機械、車、船和家電等工業(yè)部門的板翅式換熱器和冷卻器中。制造蜂窩夾層結(jié)構(gòu)壁板，噴氣發(fā)動機和火箭導彈裝置組合件。4真空釬焊的特點不用釬劑，產(chǎn)品的抗腐蝕性顯著提高，無污染，節(jié)省大量價格昂貴的金屬釬劑，無需復雜的焊劑清洗工序真空釬焊釬料的濕潤性和流動性良好，可以焊更復雜和狹小通道的器件，一次焊接成功。真空釬焊加熱溫度低，基體性能影響小，零件變形小，表面光潔度高，真空釬焊和淬火可同時進行；適于真空釬焊的材料很多，如：鋁、鋁合金、銅、銅合金，不銹鋼、合金鋼、低碳鋼、鈦、鎳、因康鎳等都可以在真空電爐中釬焊。5真空釬焊工藝真空釬焊溫度及保溫時間真空度的選擇真空釬焊釬料的選擇6真空釬焊溫度釬焊溫度的選擇：釬料的成分、熔點、接頭形式、零件大小及釬焊空間位置等決定；提高溫度：改善釬料濕潤性，改善釬料與基體金屬的相互作用程度，獲得圓角均勻光滑及牢固結(jié)合的釬焊接頭；溫度過高：釬料流失，晶粒長大。

7真空釬焊保溫時間目的：使釬料充分漫流，釬料與基體金屬發(fā)生足夠的相互擴散，增強接頭的結(jié)合強度；根據(jù)工件大小、數(shù)量及釬料成分確定；注意釬料流失及真空加熱時工件溫度滯后的影響。8真空度的選擇根據(jù)釬焊的材料及釬料選擇：不含Al和Ti的不銹鋼，1.33Pa，含Al及Ti的耐熱合金1.33×10-2Pa，如材料有較高蒸汽壓，采用真空加氬氣配合防止元素揮發(fā)。9真空釬焊釬料航空常用的釬焊材料釬焊工作溫度較低可采用：銅和銅-鋅釬料（<400℃）；銀銅-鋅鎘釬料；銀銅鋰釬料中等溫度（<600-700℃）采用錳基釬料塑性較好易制成各種形狀、釬焊接頭的塑性好，同基體金屬作用程度較小；高溫釬料：鎳基應用較廣AMS4775釬料10CF6發(fā)動機燃燒室的真空釬焊材料：1mm厚鈷基合金板工作溫度1000℃以上釬料：與基材同質(zhì)的鈷基釬料，成分Ni15～18，Cr18～20，Si7～9，W3.5~4.5，C，B，S，P均<1.0，Co余量；粒度0.071mm釬焊溫度范圍：1146～1204℃發(fā)動機燃燒室的結(jié)構(gòu)形式11CF6發(fā)動機燃燒室的真空釬焊酸洗超聲清洗注入釬料烘干真空釬焊140±10℃/3h（1160＋14）℃/20-25min真空度400×10-4氣體（＋風扇）540℃/20min15℃/min35℃/min1000℃/15minCF6發(fā)動機燃燒室的真空釬焊工藝流程12CF6發(fā)動機燃燒室真空釬焊表CF6發(fā)動機燃燒室真空釬焊獲得的的性能釬料試樣釬料鋪展面積mm2填充間隙寬度mm漫流長度mm抗拉強度MPa抗剪強度MPaCo基釬料Co基合金165~2521.15~1.35106~110650~820306~4282311.21108.374537413油嘴殼上回油管技術(shù)難點柴油發(fā)動機的油嘴殼體(300g)材料：20鋼Q：其上的回油管(40g)及回油支管(12g)，精度高、要求嚴，內(nèi)腔要求復雜，壁?。?.50mm)，釬料絲材細（φ0.8mm）常壓常溫下難以融化細徑釬焊絲，無法保證焊接精度，另油殼組裝基準面要求滲碳層0.80~1.20mm,50~55HRC,Ra0.16μm14油嘴殼上回油管真空釬焊牌號規(guī)格成分（質(zhì)量分數(shù)）%熔化溫度抗拉強度MPaHIAgCu31-10釬料絲φ0.80mm繞成內(nèi)徑6.5mm圓圈狀AlCuSn固相線液相線410593110600720釬料的規(guī)格及成分進爐溫度℃加熱溫度℃保溫時間min真空度Pa出爐溫度℃淬火真空度Pa淬火介質(zhì)室溫840507~80008403~4000真空淬火油真空釬焊的工藝參數(shù)15油嘴殼上回油管真空釬焊工藝油嘴殼滲碳并精加工后釬焊回油管；釬焊前清洗晾干后涂釬劑膜防止形成氧化膜；位置的正確擺放；焊件放入升至600℃，充入高純氮氣800~1000Pa，溫度升至800℃氮氣壓力7~8000Pa；出爐前，攪拌并對真空淬火油脫氣直到無氣泡，至冷卻室后即充入高純氮氣3~4000Pa降至油池中淬火。16真空釬焊工藝舉例硬質(zhì)合金銑刀和車刀不銹鋼翹片加熱器金剛石聚晶取芯鉆頭粉末冶金工藝復雜，過程中高溫可對金剛石性能影響較大，低于PM150~200℃真空釬焊；復合體式鉆進鉆頭復合體連接時溫度超過700℃產(chǎn)生裂解及大幅度影響其性能。216mm金剛石聚晶取芯鉆頭PDC全面鉆進鉆頭17真空釬焊工藝舉例不銹鋼噴嘴環(huán)組件火箭發(fā)動機1Cr19Ni9Ti；焊縫承壓需>12MPa；膏狀鎳基釬料+專用夾具管束熱交換器油井壓裂車；數(shù)十根銅管釬焊于鑄鋼上焊縫承壓需>15MPa；Ag-Cu-Ni釬料不銹鋼噴嘴環(huán)組件管束熱交換器18真空釬焊工藝舉例氧氣壓縮機葉輪材料：超高強度鋼：00Cr13Ni6Nb或34CrNi3Mo工況：>10000r/minQ：葉輪流道寬度<6mm,熔焊法可達性極差。A：真空釬焊采用加長針頭將膏狀釬料涂到葉片與輪蓋接縫處；相對位置：氬弧焊定位；釬焊溫度與其淬火溫度兼容19真空釬焊工藝舉例低溫冷凝泵毛細管熱交換器Q：300根φ2mm的HL306銀銅鋅合金管兩端釬焊到不銹鋼圓板上，管束密集，間隙小籠式反應器鋰與氣體反應生成新氣體；多根不銹鋼管將上集氣環(huán)與下法蘭座連接，耐壓2MPa；集氣環(huán)與蓋板間0.03mm厚的非晶態(tài)箔狀釬料。毛細管熱交換器籠式反應器20真空釬焊在航空發(fā)動機上的應用美國JT9D發(fā)動機蜂窩封嚴環(huán)，由環(huán)件和蜂窩夾芯用真空釬焊制成；燃油總管