專利名稱：一種高溫合金管子類零件真空釬焊方法
技術領域：
本發明涉及零件加工領域，具體為一種高溫合金管子類零件真空釬焊方法。
背景技術：
我國在航空發動機的高溫合金管子類零件制造裝配中，往往采用真空釬焊工藝。 由于真空釬焊工藝對焊接接頭的配合間隙要求嚴格，且管子類零件在裝配過程中難以保證整圈釬焊間隙均勻一致，焊后釬縫內部的焊接質量采用的X光檢驗方法，X光底片上存在模糊“黑線”問題，難以對零件的焊接質量給出準確判斷。長期以來，高溫合金管子類零件的真空釬焊質量問題一直制約著發動機的正常交付。
發明內容
要解決的技術問題為解決現有技術存在的問題，本發明提出一種高溫合金管子類零件真空釬焊方法，以提高零件的一次焊接合格率。技術方案本發明的技術方案為所述一種高溫合金管子類零件真空釬焊方法，其特征在于采用以下步驟步驟1 在待釬焊的高溫合金管子類零件的焊接部位鍍鎳；步驟2 采用選配加工工藝，將待釬焊的高溫合金管子類零件進行裝配，使裝配間隙處于0. 03mm 0. 08mm范圍內；步驟3 在待釬焊的高溫合金管子類零件的裝配間隙內預置厚度為0.03mm非晶態箔狀釬料片，而后對高溫合金管子類零件進行氬弧焊定位；步驟4 在經過步驟3處理后的高溫合金管子類零件接頭處涂注由粉狀釬料調制的釬料膏，而后將高溫合金管子類零件送入真空釬焊爐進行真空釬焊。有益效果試驗表明，對焊接部位進行鍍鎳工藝處理，并沒有對焊接接頭的性能產生任何不利影響，但對真空釬焊合格率的提高效果明顯。而在高溫合金管子類零件接頭的裝配間隙中預置非晶態釬料箔片可以保證焊接裝配間隙，非晶態釬料箔片與粉狀釬料在焊接過程中相互作用，有利于釬料的鋪展潤濕，同時降低了粉狀釬料的流動距離，焊接質量得到很大提高，并且這種方法操作簡單，適合大批量零件的生產，后續生產證明采用這種方法可以將高溫合金管子類零件的焊接合格率穩定的保證在95%以上。
具體實施例方式下面結合具體實施例描述本發明。實施例步驟1 在待釬焊的高溫合金管子類零件的焊接部位鍍鎳。
由于高溫合金管子件的下料采用砂輪切割，會造成管子表面焊接部位的淺表氧化，這是影響釬料鋪展的主要因素，也是影響零件焊接合格率的主要原因。由于管子下料還沒有既經濟又適合于批量化的下料方法，我們采用酸洗、砂布拋光、真空凈化等多種措施進行對比試驗，零件合格率沒有明顯提高，最終選擇鍍鎳的方法進行試驗，對釬焊搭接區域進行焊前鍍鎳，并對焊接后的試板進行性能測試，試驗結果見下表
試樣編號剪切強度/MPa試樣狀態平均強度/MPa
1106.8鍍鎳
2102.8 鍍鎳103.53100.9鍍鎳
4114.6未鍍鎳
5105.6未鍍鎳107.3
6101.7未鍍鎳可見，鍍鎳試樣剪切強度數據平穩，平均值與未鍍鎳試板數據相當，未見明顯降低，可見鍍鎳工藝對焊接接頭的性能幾乎沒有影響。在上述試板鍍鎳試驗的基礎上，進行了模擬件的焊接試驗。同時為了驗證人為因素影響，采用兩組人員對比試驗，試驗結果見下表
操作者投入數量合格數量合格率 ~5480%
~5480%可見，鍍鎳效果顯著，操作人員對合格率沒有明顯影響。在此基礎上，我們又對正式件進行了試加工，結果見下表
批次號投料數合格數合格率^
060110990%
061510510095%
061612010991%
061725824193.8%可見，鍍鎳以后對真空釬焊合格率提高效果明顯，能夠滿足批量化的生產需要。
步驟2 采用選配加工工藝，將待釬焊的高溫合金管子類零件進行裝配，使裝配間隙處于0. 03mm 0. 08mm范圍內。這里主要是通過控制高溫合金管接頭的內孔尺寸公差， 并配合選配工藝，使管接頭的內孔徑與管子件的外徑的配合間隙控制在0. 06mm 0. 16mm 范圍內。步驟3 在待釬焊的高溫合金管子類零件的裝配間隙內預置厚度為0.03mm非晶態箔狀釬料片，而后對高溫合金管子類零件進行氬弧焊定位。該步驟為定位裝配工藝。非晶態合金是具有特殊物理機械性能和化學性能的新材料，非晶態合金產品之所以具有高性能，是因為這種合金的組織是在快速凝固(冷卻速度 IO4oC /S 106°C /S)過程中形成的特殊組織。非晶態合金釬焊料是可以實際應用的新型焊接材料。非晶態合金焊料與粉末和膏體焊料不同，合金成分計量精確、熔化溫度范圍窄小、 化學成分均勻性和顯微組織均勻性高、擴散活性及附著活性高、容易流進縫隙、釬焊區無顯微偏析和顯微縮孔，因而獲得的焊接接頭具有高強度和高的耐腐蝕性。在管子接頭的間隙中預置了非晶態釬料箔片，在氬弧焊定位時抵消了氬弧焊點的拉緊力，在定位后釬焊間隙也能保證0. 03-0. 08mm的工藝要求。步驟4 在經過步驟3處理后的高溫合金管子類零件接頭處涂注由粉狀釬料調制的釬料膏，而后將高溫合金管子類零件送入真空釬焊爐進行真空釬焊。在真空釬焊入爐前再在接頭處涂注由粉狀釬料調制的釬料膏，這里粉狀釬料主要用于零件的焊接。非晶態釬料箔片與粉狀釬料這兩種狀態釬料在焊接過程中相互作用，更有利于釬料的鋪展潤濕，同時降低了粉狀釬料的流動距離，焊接質量得到很大提高。此外，對于特定的零件材料和釬焊料，還應當對焊接工藝參數進行優化。對于固溶強化高溫合金，須將其合金元素及其化合物充分固溶于基體內，才能取得良好的高溫性能，因此釬焊溫度不能過高，否則將會導致母材晶粒長大，降低母材性能。 本實施例中管子零件的材料為GH625，故選用GH625合金作為試驗對象。該零件的釬焊進爐次數極限情況下可能達到6次，為優化焊接工藝參數位提供依據，我們進行了以下試驗a.多次焊接對母材晶粒度影響試驗試驗條件釬焊溫度1045士5°C，保溫15_20分鐘。試驗數據見下表
權利要求
1. 一種高溫合金管子類零件真空釬焊方法，其特征在于采用以下步驟 步驟1 在待釬焊的高溫合金管子類零件的焊接部位鍍鎳；步驟2 采用選配加工工藝，將待釬焊的高溫合金管子類零件進行裝配，使裝配間隙處于0. 03mm 0. 08mm范圍內；步驟3:在待釬焊的高溫合金管子類零件的裝配間隙內預置厚度為0. 03mm非晶態箔狀釬料片，而后對高溫合金管子類零件進行氬弧焊定位；步驟4 在經過步驟3處理后的高溫合金管子類零件接頭處涂注由粉狀釬料調制的釬料膏，而后將高溫合金管子類零件送入真空釬焊爐進行真空釬焊。
全文摘要
本發明提出一種高溫合金管子類零件真空釬焊方法，首先在管子零件的焊接部位鍍鎳，其次將待釬焊的高溫合金管子類零件進行裝配，使裝配間隙處于0.03mm～0.08mm范圍內，再次在待釬焊的高溫合金管子類零件的裝配間隙內預置厚度為0.03mm非晶態箔狀釬料片，而后對高溫合金管子類零件進行氬弧焊定位，最后在管子類零件接頭處涂注由粉狀釬料調制的釬料膏，將高溫合金管子類零件送入真空釬焊爐進行真空釬焊。在管子零件接頭的裝配間隙中預置非晶態釬料箔片可以保證焊接裝配間隙，非晶態釬料箔片與粉狀釬料在焊接過程中相互作用，有利于釬料的鋪展潤濕，同時降低了粉狀釬料的流動距離，焊接質量得到很大提高。
文檔編號B23K1/008GK102500856SQ20111037494
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月23日 優先權日2011年11月23日
發明者康文軍, 張軍, 張建偉, 時孝雷, 楊磊, 王煒 申請人:西安航空動力股份有限公司