[发明专利]一种CLF‑1钢扩散焊接的方法

说明书

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体是一种CLF-1钢扩散焊接的方法。

背景技术

CLF-1钢为低活化铁素体/马氏体钢（RAFM），其专用于固态增殖剂实验包层模块（HC-SB TBM）的研制。目前，固态增殖剂实验包层模块的基本概念设计工作已经完成，为部分验证原尺寸模块结构设计的合理性和研制工艺的可行性，需针对性开展实验包层（TBM）模块的研制工作。TBM模块研制过程中需要大量使用真空扩散焊、真空电子束焊等连接技术，尤其是真空扩散连接技术在TBM模块研制过程中起到最为关键的核心作用，而针对性开展CLF-1钢真空扩散连接工艺研究对TBM模块的研制具有重要的基础性意义。

目前CLF-1钢真空扩散连接后其金相、拉抻性能良好，但其扩散界面冲击韧性偏低，仅有CLF-1钢母材的27.8%左右。由于CLF-1钢真空扩散连接工艺在固态增殖剂实验包层模块研制中扮演着重要角色，如果不能很好的解决CLF-1钢扩散界面冲击韧性偏低的问题，不能有效提高CLF-1钢扩散界面冲击韧性，将直接影响固态增殖剂实验包层模块的研制。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种CLF-1钢扩散焊接的方法，其工序简单，便于实现，成本低，采用该方法能提高CLF-1钢扩散界面的冲击韧性，进而能避免因CLF-1钢扩散界面冲击韧性偏低而影响固态增殖剂实验包层模块的研制。

本发明解决上述问题主要通过以下技术方案实现：一种CLF-1钢扩散焊接的方法，包括以下步骤：

步骤一、将两块待焊CLF-1钢板的待扩散界面的表面粗糙度加工至不大于0.4μm ；

步骤二、将两块待焊CLF-1钢板清洗除油，然后立即放入真空环境下进行保护；

步骤三、在两块待焊CLF-1钢板的待扩散界面上涂覆止焊剂，然后将两块待焊CLF-1钢板组装在真空扩散焊机的工作平台上，组装完成后两块待焊CLF-1钢板的待扩散界面接触；

步骤四、将两块待焊CLF-1钢板在真空扩散焊机内进行扩散焊接；

步骤五、将扩散焊接后的焊接件进行固溶处理，固溶处理后降至室温，再回火处理，最后降至室温得到焊接件成品。

进一步的，所述步骤一中待焊CLF-1钢板的待扩散界面的粗糙度加工采用机械球磨和研磨的方式加工，或采用电化学抛光的方式加工。

进一步的，所述步骤二中待焊CLF-1钢板的清洗依次采用碱洗、酸洗、超声波清洗及酒精脱水的方式进行清洗。如此，本发明应用时首先通过碱洗和酸洗去除待焊CLF-1钢板表面的氧化皮、氧化膜、油污、灰尘等，然后通过超声波清洗进一步清洗掉残留的氧化皮、氧化膜、油污、灰尘等，最后通过酒精脱水进行最后的脱水、除油、除污及表面清洁。

为了避免酸洗时待焊CLF-1钢板出现过度腐蚀的现象，进一步的，所述酸洗时酸液的配方及各组分的体积百分比为：HF:HCl:HNO₃:H₂O=2:3:15:19。

进一步的，所述步骤三中两块待焊CLF-1钢板采用组装机构进行组装，所述组装机构包括上压头、下压头及多根承立柱，对两块待焊CLF-1钢板组装时包括依次进行的以下步骤：将下压头放置在真空扩散焊机的工作平台上，将一块涂覆有止焊剂的待焊CLF-1钢板放置在下压头上且使其待扩散界面朝上，将另一块涂覆有止焊剂的待焊CLF-1钢板的待焊端面朝下并放置在待扩散界面朝上的待焊CLF-1钢板上，将多根承立柱均匀分布在待焊CLF-1钢板的四周并放置在下压头上，最后将上压头放置在承立柱上。其中，上压头下端面与上方的待焊CLF-1钢板上端面接触，上压头、下压头主要起到施加及传承扩散压力的作用，承立柱主要起到对上压头、下压头之间间距进行支撑限位的作用，防止上压头与下压头之间间距小于设定值而导致扩散失败。采用该种组装方式一方面可以较好的实现扩散压力的均匀垂直施压，另一方通过承立柱的限位又能保证扩散连接的效果，防止过度施压导致扩散失败。