[发明专利]一种控制板片蜂窝真空钎焊变形的方法

说明书

技术领域

本发明涉及焊接领域，具体是一种控制板片蜂窝真空钎焊变形的方法。

背景技术

在高速旋转的流体机械中,为了提高效率,减少泄漏,维持各个腔室的工作压力,通常需要采用各种封严措施,篦齿涂层密封和蜂窝密封是非接触式动态密封中应用最广泛的两种。当板片壁厚为0.5～1mm时，该板片在高温下强度不足，而且零件在真空钎焊时，由于钎料的润湿铺展作用力，在焊接过程中钎料与板片相互作用及在钎料凝固时极易在板片外圆轴向方向产生翘曲变形；钎料量难以控制造成焊后钎角尺寸过大或钎料漫流造成板片壁厚增大；不锈钢板片与高温合金蜂窝壁厚差异大，储能点焊参数选取困难，容易造成蜂窝定位尺寸超差等问题，从而影响了组件的后续装配。

目前蜂窝类零件的真空钎焊工艺都为机加环形蜂窝零件的钎焊工艺，在钎焊时环形蜂窝零件都留有加工余量，由于环形结构可有效地抵抗焊接时引起的变形，即使存在焊接变形也可在后续的机加工工序中消除，故环形蜂窝的真空钎焊过程不存在控制焊接变形问题。板片蜂窝的板片一般壁厚不大于1mm，由于壁厚较薄为节约生产成本，不使用机加工工艺方法机加而直接使用板材冲压成弧形，其在真空钎焊时极易造成零件变形，在国内外专利查询中未查询到控制板片蜂窝真空钎焊变形的方法。

发明内容

为克服现有技术中存在的板片蜂窝真空钎焊过程中出现的变形问题及钎角尺寸难以控制、蜂窝定位尺寸超出的不足，本发明提出了一种控制板片蜂窝真空钎焊变形的方法

本发明的具体过程是：

步骤1，表面喷丸。

喷丸时对所述的板片的外圆弧表面全部喷丸，喷丸强度为0.08～0.12A。

步骤2，打磨清洗。

对板片的内圆表面进行打磨至露出金属光泽。

步骤3，装配定位。

将板片装入定位装置上，并通过储能点焊定位的方法将蜂窝装配定位到板片上。在通过储能点焊固定蜂窝件与板片时，储能点焊的电极压力为8～12kg，脉冲能量为180～240J。定位焊时对整个蜂窝面都进行定位，并且相邻的焊点重叠的面积为20%-30%。

步骤4，填加钎料。根据设计要求向板片蜂窝芯格内放置钎料。在向板片蜂窝芯格内放置钎料时，所述钎料的用量为每600～800mm²的蜂窝芯格用1～1.5g钎料粉。

步骤5，装夹钎焊夹具。将放置好粉状钎料的板片蜂窝件装夹到钎焊夹具上，并将弓形夹加紧。

步骤6，真空钎焊。将装夹在钎焊夹具上的板片蜂窝件放入真空钎焊炉中，并采用常规方法对板片蜂窝件进行真空钎焊。钎焊时，根据板片蜂窝所使用牌号钎料的液相线，按照常规方法选择对应的钎焊温度，钎焊温度高于钎料液相线30℃～100℃，并保温5～8min。

所述钎焊夹具包括型面块、弧形压板和弓形夹。所述型面块的上表面为凹弧面，该凹弧面的半径与零件的半径相同。型面块的下表面为阶梯状，在该型面块下表面一侧向里凹进去，所凹进去的空间用于安装弓形夹。使用时，将板片蜂窝组件放置在型面块的上表面，并使板片蜂窝组件的外圆弧表面与型面块的凹弧形表面贴合。将弧形压板置于板片蜂窝组件的上表面。旋紧弓形夹，将弧形压板与板片蜂窝组件固紧。

本发明包括型面块、弧形压板和弓形夹。所述型面块的上表面为凹弧面，该凹弧面的半径与零件的半径相同。型面块的下表面为阶梯状，在该型面块下表面一侧向里凹进去，所凹进去的空间用于安装弓形夹。使用时，将板片蜂窝组件放置在型面块的上表面，并使板片蜂窝组件的外圆弧表面与型面块的凹弧形表面贴合。将弧形压板置于板片蜂窝组件的上表面。旋紧弓形夹，将弧形压板与板片蜂窝组件固紧。

本发明中：

a.对定位装置进行了改进

为了保证蜂窝件在板片上的装配尺寸，制造了定位装置，定位装置中的底座为紫铜材料，最大程度的减少了储能点焊时的有害电阻，隔板为绝缘尼龙块，可以防止储能点焊时击伤蜂窝侧壁。该定位装置的使用既保证了蜂窝件的定位尺寸，也提高生产效率。

b.钎焊工装的改进

改进前只使用了弓形夹在真空钎焊时对零件进行夹持，弓形夹只能在一定程度上保证加热过程中防止储能焊点失效，并不能有效的控制焊接后板片在外圆轴向方向产生翘曲变形。若夹持力过大，还有可能压伤蜂窝表面。

制造了进炉钎焊夹具，型面块、压板、弓形夹都为高温强度较好的高温合金材料制成，压板避免了弓形夹与蜂窝直接接触，防止工装压伤蜂窝表面，并且进炉时将零件的型面与工装型面块压紧，有效地防止了焊后零件变形。

c.焊前板片型面预处理的改进