多層平板裂縫天線釬料預(yù)置方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多層平板裂縫天線釬料的預(yù)置方法，包括以下步驟：第一步，清理基板、耐熱玻璃或陶瓷、釬料、平板裂縫天線零件和壓板；第二步，裝配平板裂縫天線零件及釬料；第三步，將基板、耐熱玻璃或陶瓷、釬料、平板裂縫天線零件和壓板置于真空爐內(nèi)，水平放置；然后抽真空，當(dāng)真空度達(dá)到10-3Pa級(jí)及以上時(shí)，加熱真空爐；采用分段升溫和保溫，當(dāng)爐溫均勻且介于釬料液相線溫度與零件固相線溫度之間時(shí)，保溫5～15min后停止加熱，然后讓零件冷卻；當(dāng)爐溫冷卻至常溫時(shí)，取出零件；第四步，檢查零件與釬料的接觸面是否形成滿足工藝要求的釬縫組織。本發(fā)明所需設(shè)備及工藝裝備簡單、無需加工釬料，釬料預(yù)置精確，簡化裝配工藝和提高合格率。
【專利說明】多層平板裂縫天線釬料預(yù)置方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種多層平板裂縫天線釬料預(yù)置方法，尤其涉及一種多腔體精密復(fù)雜零件真空釬焊的釬料預(yù)置方法，屬于釬焊【技術(shù)領(lǐng)域】。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]多層平板裂縫天線是在波導(dǎo)或空腔諧振器上加工裂縫以輻射或接收電磁波的天線，一般由和差器、功率分配網(wǎng)絡(luò)、波導(dǎo)裂縫輻射陣面等部分組成。多層平板裂縫天線具有輻射效率高，能夠?qū)崿F(xiàn)精確的口徑分布控制并獲得低副瓣性能，波束指向穩(wěn)定、功率容量大以及結(jié)構(gòu)緊湊、厚度薄、重量輕和高可靠性等優(yōu)異的電氣和結(jié)構(gòu)性能，在機(jī)載預(yù)警雷達(dá)、機(jī)載氣象雷達(dá)、導(dǎo)彈導(dǎo)引頭以及各種成像雷達(dá)中得到了廣泛的應(yīng)用。
[0004]多層平板裂縫天線為典型的平板、多層、多腔和薄壁結(jié)構(gòu)，每層由大量的縫隙和腔體組成，各縫隙和腔體相互位置及偏置各不相同，形位及尺寸精度要求非常高，目前主要通過高速銑削加工各層零件后再整體真空釬焊而成。為避免釬料流入微細(xì)腔體和裂縫影響電氣性能，多層平板裂縫天線真空釬焊對(duì)釬料的預(yù)置位置和預(yù)置量提出了極高的要求，是整個(gè)生產(chǎn)制造過程中的瓶頸工藝。
[0005]多層平板裂縫天線制造成敗的關(guān)鍵在于真空釬焊釬料的預(yù)置，傳統(tǒng)的釬料預(yù)置方法是將箔狀釬料加工成裂縫天線零件的焊接面形狀，加工好后將其嵌裝固定在相應(yīng)的平板之間。但是由于平板裂縫天線每層各不相同且通常分布著大量的微細(xì)腔體及裂縫，許多焊縫面寬度不到0.5mm,因此，按各層之間接觸面形狀加工的釬料種類多且非常復(fù)雜，常需要借助精密高速銑或高精度激光切割，成本高昂且加工難度大；另外，由于零件和釬料都很薄且高度復(fù)雜，即便加工出這樣的釬料也很柔軟，會(huì)嚴(yán)重變形、扭曲甚至斷裂，裝配時(shí)無法精確固定在目標(biāo)位置。這種釬料預(yù)置方法難度大且非常繁瑣，合格率非常低。
[0006]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于:針對(duì)多層平板裂縫天線焊接面復(fù)雜、細(xì)窄、狹長難以放置釬料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提供了一種多層平板裂縫天線釬料預(yù)置方法，該方法是在已精加工的裂縫天線零件表面溶解、擴(kuò)散一層釬料，取代傳統(tǒng)的在焊接面嵌裝釬料箔的方法，通過本發(fā)明所述的方法能夠精確、高效、經(jīng)濟(jì)、簡單地在裂縫天線零件焊接面獲得一層釬料組織，從而能有效的解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的難點(diǎn)。
[0008]本發(fā)明通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種多層平板裂縫天線釬料預(yù)置方法，包括基板、耐熱玻璃或陶瓷、釬料、已精加工的平板裂縫天線零件和表面平整的壓板，其預(yù)置方法包括以下步驟:
第一步，清理基板、耐熱玻璃或陶瓷、釬料、平板裂縫天線零件和壓板表面的油污、灰塵、金屬沉積物及其它多余物；第二步，裝配平板裂縫天線零件及釬料，方法如下:
a)、將平整的不銹鋼基板放置在裝配平臺(tái)上；
b)、在基板上放置平整光潔的耐熱玻璃或陶瓷；
C)、在耐熱玻璃或陶瓷上平鋪一層箔狀A(yù)l-S1-Mg釬料，厚度≤0.1Omm ；
d)、在釬料上放置已精加工的平板裂縫天線零件，平板裂縫天線零件需涂覆釬料的面朝下；
e)、在平板裂縫天線零件上再放置平整光潔的耐熱玻璃或陶瓷；
f)、在經(jīng)過e步驟后的耐熱玻璃或陶瓷上放一塊平整的不銹鋼壓板以提供均勻的壓緊
力；
第三步，將基板、耐熱玻璃或陶瓷、釬料、平板裂縫天線零件和壓板置于真空爐內(nèi)，水平放置；然后抽真空，當(dāng)真空度達(dá)到10_3Pa級(jí)及以上時(shí)，加熱真空爐；采用分段升溫和保溫，當(dāng)爐溫均勻且介于釬料液相線溫度(液相線溫度:物質(zhì)開始由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)的最高溫度。)與零件固相線溫度(固相線溫度:物質(zhì)開始由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)的最低溫度。)之間時(shí)，保溫5~15min后停止加熱，然后讓平板裂縫天線零件、基板、耐熱玻璃或陶瓷及壓板冷卻；當(dāng)爐溫冷卻至常溫時(shí)，取出平板裂縫天線零件；
第四步，目視檢查平板裂縫天線零件與釬料接觸的部位是否形成均勻的釬縫組織以及平板裂縫天線零件各縫隙是否殘留有多余的釬料，若釬縫組織不均勻、不連續(xù)且空洞面積較大不滿足工藝要求則可重復(fù)執(zhí)行步驟二和步驟三；若平板裂縫天線零件部分裂縫殘留有多余的釬料使用手術(shù)刀、美工刀或?qū)Ｓ玫毒咔謇砣コF料。
[0009]作為一種優(yōu)選方式，預(yù)置釬料的整個(gè)過程都處于真空氣氛下，有利于釬料的溶解和擴(kuò)散。
[0010]作為一種優(yōu)選方式，耐熱玻璃或陶瓷為能夠在鋁合金真空釬焊溫度下保持不變形，且不與釬料和裂縫天線零件粘連。
[0011]作為一種優(yōu)選方式，平板裂縫天線零件的冷卻方式為惰性氣體冷卻或隨爐冷卻。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果:
1).本發(fā)明所需的設(shè)備及工藝裝備簡單，具備真空釬焊能力的企業(yè)均可獨(dú)立完成，工程應(yīng)用優(yōu)勢(shì)明顯；
2).本發(fā)明無需加工釬料，只需在零件和耐熱玻璃或陶瓷之間平鋪一層箔狀釬料即可，省去昂貴的釬料加工成本；
3).預(yù)置工藝過程簡單:只需將基板、耐熱玻璃或陶瓷、釬料、零件和壓板按順序水平疊放好后放入真空釬焊爐后，抽真空加熱及冷卻即可，也可隨同釬焊其它零件時(shí)放入真空爐進(jìn)行，工藝過程簡單且成本低廉；
4).釬料預(yù)置精確:按順序水平疊放好零件及工裝夾具后，零件與釬料接觸的地方恰好為裂縫天線需要釬焊的位置，各零件上的空腔與裂縫不會(huì)與釬料接觸，所以無論零件多精密多復(fù)雜，通過本發(fā)明預(yù)置釬料時(shí)與釬料接觸的部分才會(huì)在零件表面溶解、擴(kuò)散一層釬料，這層釬料的形狀與裂縫天線需要焊接的位置完全一致；
5).簡化裝配工藝，提升合格率:通過本發(fā)明在零件表面溶解、擴(kuò)散一層釬料，釬料與零件形成一體，能夠最大程度簡化裝配工藝，使用傳統(tǒng)的“一面兩銷”定位方式即可實(shí)現(xiàn)精確裝配和定位，進(jìn)而大幅提高多層平板裂縫天線的制造合格率。[0013]
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明預(yù)置釬料裝配的示意圖。
[0015]附圖標(biāo)記:1-基板，2-耐熱玻璃或陶瓷，3-釬料，4-零件，5-壓板。
[0016]
【具體實(shí)施方式】
[0017]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0018]本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了相互排斥的特質(zhì)和/或步驟以外，均可以以任何方式組合，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換，即，除非特別敘述，每個(gè)特征之一系列等效或類似特征中的一個(gè)實(shí)施例而已。
[0019]實(shí)施例1
如圖1所示，一種多層平板裂縫天線釬料預(yù)置方法，包括基板1、耐熱玻璃或陶瓷2、釬料3、已精加工好的平板裂縫天線零件4和表面平整的壓板5。
[0020]該多層平板裂縫天線釬料的預(yù)置方法包括以下步驟:
第一步，用酸堿溶液清洗基板1、耐熱玻璃或陶瓷2、釬料3、平板裂縫天線零件4和壓板5表面的油污、灰塵、金屬沉積物及其它多余物。清理后各部件表面上的水跡應(yīng)流布均勻，然后將其放在干燥箱中烘干，烘干溫度110°C?120°C，保溫時(shí)間30±10°C。
[0021]第二步，裝配平板裂縫天線零件及釬料，方法如下:
a)、將不銹鋼基板I放置在裝配平臺(tái)上。
[0022]b)、在基板I上放置平整光潔的耐熱玻璃或陶瓷2，耐熱玻璃或陶瓷2為能夠承受鋁合金真空釬焊溫度，并在此溫度下保持不變形及不與釬料3粘連的耐熱玻璃或高溫陶瓷，如常見的1000度高溫玻璃、1200度高溫玻璃或耐溫高于800度的高溫氧化物陶瓷。
[0023]C)、在耐熱玻璃或陶瓷2上平鋪一層未經(jīng)加工的GB/T 13815_BA187SiMg箔狀釬料3，釬料厚度0.05mm。
[0024]d)、在釬料3上放置牌號(hào)為3A21鋁合金的平板裂縫天線零件4。
[0025]e)、在平板裂縫天線零件4上再放置平整光滑的耐熱玻璃或陶瓷2。
[0026]f)、在e步驟中的耐熱玻璃或陶瓷2上放平整的不銹鋼壓板5以提供均勻的壓緊力，壓緊力無特殊要求通常以能夠保證附圖中各件緊密接觸即可。
[0027]第三步，將基板1、耐熱玻璃或陶瓷2、釬料3、平板裂縫天線零件4和壓板5置于真空爐內(nèi)，水平放置；然后抽真空，當(dāng)真空度達(dá)到5X10_3Pa時(shí)，加熱真空爐；為保證爐溫均勻性可采用分3?4段加熱升溫和3?4段保溫的加熱曲線，當(dāng)最后一段加熱溫度在610°C時(shí)保溫lOmin，然后讓零件4及其工裝夾具隨爐冷卻；當(dāng)爐溫冷卻至常溫時(shí)，取出零件4。
[0028]第四步，目視檢查零件4與釬料3接觸的部分是否形成均勻的釬縫組織以及零件4各縫隙是否殘留有多余的釬料，若釬縫組織不均勻、不連續(xù)且空洞面積較大不滿足工藝要求則可重復(fù)執(zhí)行步驟二和步驟三；若零件4部分裂縫殘留有多余的釬料可使用手術(shù)刀、美工刀或?qū)Ｓ玫毒咔謇砣コF料。
[0029]平板裂縫天線作為典型的平板、多層、多腔、多縫隙的薄壁結(jié)構(gòu)，焊縫細(xì)窄狹長，形狀復(fù)雜且焊縫質(zhì)量要求高，為避免釬料殘留在各縫隙和空腔內(nèi)，要求精確控制釬料的裝配位置和裝配量。傳統(tǒng)的釬料預(yù)置方式是將厚度為0.05或0.1Omm的箔狀A(yù)l-S1-Mg釬料加工成縫隙天線各零件相互接觸部位的形狀，然后再用工裝夾具將各層零件和各層釬料固定在一起，但由于釬料非常薄，形狀又很復(fù)雜，加工后非常柔軟、無法保持固定的形狀，裝配時(shí)很難將釬料固定在零件合適的部位。本發(fā)明先在平板裂縫天線每個(gè)零件上溶解、擴(kuò)散一層釬料，然后再將各個(gè)零件按順序簡單的裝配在一起，利用零件上已擴(kuò)散的釬料將平板裂縫天線各零件焊接在一起，具體來說具有如下優(yōu)勢(shì):
I)、通過真空釬焊在已完成精加工的裂縫天線各零件表面溶解、擴(kuò)散一層釬料，由于真空釬焊真空度很高，釬料和零件的氧化現(xiàn)象不明顯，有利于第二次釬焊時(shí)釬料的潤濕、流動(dòng)和鋪展。
[0030]2)、無論裂縫天線零件多復(fù)雜，通過該方法都可在零件需要焊接的部位精確地涂覆一層釬料，而不會(huì)在其它地方殘留釬料。
[0031]3)、通過該方法在平板裂縫天線零件上預(yù)置的釬料量主要受釬料的厚度影響，因此控制釬料的厚度即可精確控制釬料預(yù)置的量。
[0032]4)、基板、耐熱玻璃或陶瓷、壓板平整光滑，且耐熱玻璃或陶瓷能夠承受不低于800°C的高溫，并在此溫度下不發(fā)生變形和不與釬料及零件發(fā)生溶解、擴(kuò)散等反應(yīng)，有利于液態(tài)釬料向零件溶解和擴(kuò)散，也便于平板裂縫天線零件拆卸。
[0033]5)、平板裂縫天線零件上涂覆一層釬料后在真空釬焊裂縫天線時(shí)無需再加工和裝配釬料，能夠最大程度簡化裂縫天線裝配工藝，提高焊接質(zhì)量。
[0034]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種多層平板裂縫天線釬料預(yù)置方法，其特征在于:包括基板、耐熱玻璃或陶瓷、釬料、已精加工的平板裂縫天線零件和表面平整的壓板，其預(yù)置方法包括以下步驟: 第一步，清理基板、耐熱玻璃或陶瓷、釬料、平板裂縫天線零件和壓板表面的油污、灰塵、金屬沉積物及其它多余物； 第二步，裝配平板裂縫天線零件及釬料，方法如下: a)、將平整的不銹鋼基板放置在裝配平臺(tái)上； b)、在基板上放置平整光潔的耐熱玻璃或陶瓷； C)、在耐熱玻璃或陶瓷上平鋪一層箔狀的Al-S1-Mg釬料，厚度≤0.1Omm ； d)、在釬料上放置已精加工的平板裂縫天線零件，平板裂縫天線零件需涂覆釬料的面朝下； e)、在平板裂縫天線零件上再放置平整光潔的耐熱玻璃或陶瓷； f)、在經(jīng)過e步驟后的耐熱玻璃或陶瓷上放一塊平整的不銹鋼壓板以提供均勻的壓緊力； 第三步，將基板、耐熱玻璃或陶瓷、釬料、平板裂縫天線零件和壓板置于真空爐內(nèi)，水平放置；然后抽真空，當(dāng)真空度達(dá)到10_3Pa級(jí)及以上時(shí)，加熱真空爐；采用分段升溫和保溫，當(dāng)爐溫均勻且介于釬料液相線 溫度與零件固相線溫度之間時(shí)，保溫5~15min后停止加熱，然后讓平板裂縫天線零件、基板、耐熱玻璃或陶瓷及壓板冷卻；當(dāng)爐溫冷卻至常溫時(shí)，取出平板裂縫天線零件； 第四步，目視檢查平板裂縫天線零件與釬料接觸的部位是否形成均勻的釬縫組織以及平板裂縫天線零件各縫隙是否殘留有多余的釬料，若釬縫組織不均勻、不連續(xù)且空洞面積較大不滿足工藝要求則可重復(fù)執(zhí)行步驟二和步驟三；若平板裂縫天線零件部分裂縫殘留有多余的釬料使用手術(shù)刀、美工刀或?qū)Ｓ玫毒咔謇砣コ纯伞?br> 2.如權(quán)利要求1所述的多層平板裂縫天線釬料預(yù)置方法，其特征在于:預(yù)置釬料的整個(gè)過程都處于真空氣氛下。
3.如權(quán)利要求1所述的多層平板裂縫天線釬料預(yù)置方法，其特征在于:耐熱玻璃或陶瓷為能夠在鋁合金真空釬焊溫度下保持不變形，且不與釬料和裂縫天線零件粘連。
4.如權(quán)利要求1所述的多 層平板裂縫天線釬料預(yù)置方法，其特征在于:平板裂縫天線零件的冷卻方式為惰性氣體冷卻或隨爐冷卻。
【文檔編號(hào)】B23K1/20GK103521869SQ201310485654
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月17日
【發(fā)明者】王遠(yuǎn)榮, 敬小軍, 馬蘭, 劉雁斌, 崔建軍 申請(qǐng)人:成都四威高科技產(chǎn)業(yè)園有限公司