[发明专利]一种管材与管材焊接结构的扩散焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种异种材料的扩散焊接，特别是一种管材与管材焊接结构的扩散焊接方法。

背景技术

扩散焊接技术出现于上世纪60年代初，随着我国航空技术的发展，在该领域的应用越来越广泛，但由于受到焊接结构的限制，其应用范围往往只局限于一些较简单的焊接结构，例如，板材焊接结构的扩散焊接。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种管材与管材焊接结构的扩散焊接方法。本发明可实现管材与管材之间的复杂焊接，能保证接头剪切强度。

本发明的技术方案：一种管材与管材焊接结构的扩散焊接方法，其特征在于，按下述步骤进行：

①将待焊件尺寸进行前处理，所述待焊件包括带盲孔的钢基体、带锥孔的铜棒和锥形压柱；

②将钢基体和铜棒的焊接表面依次进行汽油浸泡超声波处理、吹干、酸洗超声波处理、水冲洗、无水乙醇浸泡超声波处理、吹干；

③采用镍箔作为焊接过渡层材料，将带锥孔的铜棒旋入钢基体的盲孔内，再将锥形压柱放入锥孔内；

④将装配后的焊接组件放入焊接炉膛中进行扩散焊接；

⑤将焊接件加工成具有内孔的管材，最后用对焊方法使管材与管材焊接结构长度达到所需长度。

前述的管材与管材焊接结构的扩散焊接方法中，所述步骤①为：所述钢基体的盲孔孔底到端面的壁厚不大于5mm，孔面粗糙度Ra0.8，钢基体两端面的平行度为0.02mm；所述铜棒锥孔的锥度为6°，锥孔孔面粗糙度不大于Ra1.6；所述的锥形压柱的长度大于铜棒锥孔深度1±0.1mm，锥形压柱的孔口装配余高为4mm，锥形压柱的锥面粗糙度不大于Ra1.6。

前述的管材与管材焊接结构的扩散焊接方法中，所述步骤②为：将钢基体孔朝下放置在180号溶剂油中浸泡后超声波处理，将钢基体用吹风机吹干，再在15％的盐酸溶液中酸洗处理，处理后期进行超声波处理，最后依次进行用纯净水冲洗干净、放入无水乙醇中浸泡超声1分钟、吹干；将铜棒在180号溶剂油中浸泡后超声波处理，再用吹风机吹干，再在20％的硝酸溶液中酸洗处理，再用水刷洗去除其表面生成物，然后再将其放入15％盐酸溶液中酸洗处理，处理后期进行超声波处理，最后依次进行用纯净水冲洗干净、放入无水乙醇中浸泡超声1分钟、吹干。

前述的管材与管材焊接结构的扩散焊接方法中，所述的步骤③为：采用镍箔作为焊接过渡层材料，将其裁剪为一边等于钢基体的盲孔深，另一边大于盲孔周长的长方形，然后以孔深长度的边为高在直径小于孔径的木棒一端卷成圆柱形状放入孔中，用木棒在盲孔中贴合孔面作圆周运动，使得镍箔与孔面贴合，再将准备好的铜棒旋入孔中，使镍箔与孔表面具有贴合力，铜棒旋入孔后与孔壁之间会形成完整的中间镍层过渡，再将锥形压柱放入铜棒锥孔内。

前述的管材与管材焊接结构的扩散焊接方法中，所述的步骤④为：通过焊接设备上、下压轴对焊接组件进行轴向加压来进行扩散焊接；其中，装炉时应尽量保证上、下压轴与焊接组件同轴。

前述的管材与管材焊接结构的扩散焊接方法中，所述的步骤④中的扩散焊接的焊接温度为830℃，焊接保温时间1.5h，焊接压力为1.5kgf/mm²。

前述的管材与管材焊接结构的扩散焊接方法中，所述的步骤③中的镍箔用汽油浸泡5分钟后超声2分钟吹干，再用无水乙醇浸泡2分钟吹干。

前述的管材与管材焊接结构的扩散焊接方法中，所述步骤⑤中的对焊方法是采用高频钎焊。