專利名稱：一種采用銅錳鈷鎳釬料的真空釬焊方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械制造材料連接領(lǐng)域，具體為一種采用銅錳鈷鎳釬料的真空釬焊方法。
背景技術(shù)：
在航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造過(guò)程中，目前越來(lái)越多地利用真空釬技術(shù)，最常見(jiàn)的零件有葉片、機(jī)匣、蜂窩、管類零件等，這些零件的材料大多為不銹鋼、高溫合金等。采用真空釬焊連接使用的釬料有鎳基、金基、銀基、銅基等類型。由于現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)零組件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，焊縫數(shù)量多，而且要求焊縫強(qiáng)度高，鎳基、金基、銀基釬料有其自身特點(diǎn)被選用，但相對(duì)銅基釬料來(lái)說(shuō)造價(jià)高，從性能價(jià)格比綜合考慮，往往選用銅基釬料。申請(qǐng)?zhí)枮?01010534864. 3的發(fā)明專利中公開(kāi)的銅錳鈷鎳釬料就屬于銅基釬料中的一種新型釬料。銅基釬料中常常含有錳、鎳等元素，以此提高釬料的強(qiáng)度，同時(shí)降低熔點(diǎn)。其優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低、強(qiáng)度高。但該類型釬料在高真空狀態(tài)下，常常出現(xiàn)銅、錳元素的揮發(fā)。影響焊縫質(zhì)量，有時(shí)需要添加釬料經(jīng)過(guò)多次補(bǔ)焊才能使焊縫質(zhì)量滿足要求，但這樣會(huì)導(dǎo)致零件本身基體熱循環(huán)次數(shù)增多，母材晶粒度長(zhǎng)大，使零件性能下降、報(bào)廢的現(xiàn)象發(fā)生。目前常用的真空釬焊方法為抽真空后分壓，即在冷態(tài)時(shí)真空度抽至約8X10_3Pa，然后升溫約至700°C時(shí)分壓，即給真空室回填高純惰性氣體，使真空室工作壓力為20 ISOPa范圍，保溫后升溫完成釬焊。這種在一定的溫度下分壓，給真空室回填氬氣、氮?dú)獾榷栊詺怏w的方法，能夠在一定程度上防止焊縫中元素的揮發(fā)，有利于釬料流動(dòng)，有利于焊縫質(zhì)成型。但由于分壓時(shí)真空系統(tǒng)處于動(dòng)態(tài)，加之泄漏率等因素的影響，真空室的分壓過(guò)程中，氣壓在20 150Pa范圍內(nèi)來(lái)回變動(dòng)，使得整個(gè)分壓過(guò)程處于非靜態(tài)。這種情況不能完全防止釬料中的元素?fù)]發(fā)，焊縫質(zhì)量往往還會(huì)出現(xiàn)沒(méi)有徹底熔化、釬角成型不良等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
要解決的技術(shù)問(wèn)題為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種采用銅錳鈷鎳釬料的真空釬焊方法，能夠在填充保護(hù)氣體的基礎(chǔ)上，讓焊縫中釬料揮發(fā)的元素銅、錳自身形成一種相對(duì)穩(wěn)定的金屬蒸汽壓氛圍，這種蒸汽壓大于保護(hù)氣體氣壓，達(dá)到焊縫成形所需的最佳蒸汽壓，能有效地防止釬縫中的元素?fù)]發(fā)，使得釬焊過(guò)程中焊縫成型致密，釬料流動(dòng)性良好，使焊縫質(zhì)量?jī)?yōu)良。技術(shù)方案本發(fā)明的技術(shù)方案為所述一種采用銅錳鈷鎳釬料的真空釬焊方法，其特征在于包括以下步驟步驟I :清潔待焊接零件的焊接面和釬料表面；將釬料裝配在待焊接零件的焊縫中，并在釬縫周圍涂抹阻流劑；將裝有釬料的待焊接零件放置在密閉盒中；步驟2 :將裝有待焊接零件的密閉盒置于真空爐中，對(duì)真空爐抽真空，使真空爐的冷態(tài)真空度達(dá)到8 X 10 ,然后對(duì)真空爐加熱升溫，真空爐的升溫過(guò)程為以300°C /h的速率從室溫升至700± 10°C，然后向真空爐中回填惰性氣體至真空爐工作壓力為120Pa，再保溫15±5min，接著以360°C /h的速率升至920± 10°C，然后再向真空爐中回填惰性氣體至真空爐工作壓力為150Pa，再保溫40±5min，最后以500°C /h的速率升至1010±5°C，再保溫15±2min ;隨后停止對(duì)真空爐加熱，當(dāng)真空爐冷至900°C時(shí)，向真空爐中回填惰性氣體，并采用風(fēng)扇將真空爐冷卻至80°C后零件出爐。所述一種采用銅錳鈷鎳釬料的真空釬焊方法，其特征在于待焊接零件的焊接面的清潔過(guò)程為采用細(xì)砂布或什錦銼刀去除待焊接零件焊接面上的油污、銹斑后，先用丙酮后用酒精清洗待焊接零件的焊接面。所述一種采用銅錳鈷鎳釬料的真空釬焊方法，其特征在于密閉盒壁厚為3mm 5mm,密閉盒材料采用不銹鋼或者高溫合金。
有益效果 本發(fā)明將待焊接零件置于密閉盒中，有效地將揮發(fā)元素分子阻擋停留在密閉盒中，形成相對(duì)穩(wěn)定的金屬蒸汽壓氛圍，從而可以增大封閉盒里邊氣壓。利用金屬蒸汽壓能夠防止釬料中銅、錳等元素?fù)]發(fā)，而銅、錳的不揮發(fā)能夠降低釬料熔點(diǎn)20 30°C，促進(jìn)高溫液態(tài)釬料流動(dòng)性，從而改善焊縫質(zhì)量，提高焊縫強(qiáng)度，尤其在連接高溫合金、不銹鋼等材料時(shí)能夠明顯的提高釬縫質(zhì)量，使焊縫表面能夠光滑致密，焊縫抗拉強(qiáng)度提高，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量。此外能夠減少零件補(bǔ)焊次數(shù)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約成本，同時(shí)防止真空爐的污染，低碳、節(jié)約用電，減少環(huán)境污染。原來(lái)焊接一批零件需要開(kāi)真空爐3次，每次開(kāi)爐需要費(fèi)用5000元，成本共計(jì)15000元。采用該方法后需要開(kāi)爐一次需要成本為5000元，每批次可節(jié)約成本10000元，同時(shí)縮短零件加工周期。本發(fā)明提高了焊縫強(qiáng)度現(xiàn)用GH3030與GH3030真空釬焊采用銅錳鈷鎳釬料時(shí)，說(shuō)明發(fā)明前后焊縫強(qiáng)度的提高情況。室溫拉伸強(qiáng)度6 b提高6. 8% ;高溫伸強(qiáng)度6 b提高9. 3%
權(quán)利要求
1.一種采用銅錳鈷鎳釬料的真空釬焊方法，其特征在于包括以下步驟 步驟I :清潔待焊接零件的焊接面和釬料表面；將釬料裝配在待焊接零件的焊縫中，并在釬縫周圍涂抹阻流劑；將裝有釬料的待焊接零件放置在密閉盒中； 步驟2 :將裝有待焊接零件的密閉盒置于真空爐中，對(duì)真空爐抽真空，使真空爐的冷態(tài)真空度達(dá)到8 X 10_3Pa，然后對(duì)真空爐加熱升溫，真空爐的升溫過(guò)程為以300°C /h的速率從室溫升至700±10°C，然后向真空爐中回填惰性氣體至真空爐工作壓力為120Pa，再保溫15±5min，接著以360°C /h的速率升至920± 10°C，然后再向真空爐中回填惰性氣體至真空爐工作壓力為150Pa，再保溫40±5min，最后以500°C /h的速率升至1010±5°C，再保溫15±2min ;隨后停止對(duì)真空爐加熱，當(dāng)真空爐冷至900°C時(shí)，向真空爐中回填惰性氣體，并采用風(fēng)扇將真空爐冷卻至80°C后零件出爐。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種采用銅錳鈷鎳釬料的真空釬焊方法，其特征在于待焊接零件的焊接面的清潔過(guò)程為采用細(xì)砂布或什錦銼刀去除待焊接零件焊接面上的油污、銹斑后，先用丙酮后用酒精清洗待焊接零件的焊接面。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述一種采用銅錳鈷鎳釬料的真空釬焊方法，其特征在于密閉盒壁厚為3mm 5mm,密閉盒材料采用不銹鋼或者高溫合金。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種采用銅錳鈷鎳釬料的真空釬焊方法，將待焊接零件放置在密閉盒中，并將密閉盒整體置于真空爐中進(jìn)行釬焊，實(shí)現(xiàn)在釬焊過(guò)程中，有效地將揮發(fā)元素分子阻擋停留在密閉盒中，焊縫中釬料揮發(fā)的元素銅、錳自身形成一種相對(duì)穩(wěn)定的金屬蒸汽壓氛圍，這種蒸汽壓大于保護(hù)氣體氣壓，達(dá)到焊縫成形所需的最佳蒸汽壓，能有效地防止釬縫中的元素?fù)]發(fā)，使得釬焊過(guò)程中焊縫成型致密，釬料流動(dòng)性良好，使焊縫質(zhì)量?jī)?yōu)良。
文檔編號(hào)B23K1/20GK102922072SQ20121042803
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月30日
發(fā)明者呼新崗, 康文軍, 張軍, 時(shí)孝雷, 溫嶸, 石軍, 劉滿滿 申請(qǐng)人:西安航空動(dòng)力股份有限公司