[发明专利]一种异种金属的扩散焊接方法

权利要求书

1.一种异种金属的扩散焊接方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤(1)、将第一待焊接金属结构件(1)装入第二待焊接金属结构件(2)中，并保证第一待焊接金属结构件(1)的外表面与第二待焊接金属结构件(2)的内表面紧密贴合，得到组合焊接件，所述第一待焊接金属结构件(1)与第二待焊接金属结构件(2)为异种金属，且第一待焊接金属结构件(1)的膨胀系数小于第二待焊接金属结构件(2)的膨胀系数；

步骤(2)、对组合焊接件分别安装内撑限位工装(3)和外侧限位工装(4)，即将内撑限位工装(3)装入第一待焊接金属结构件(1)内部，将外侧限位工装(4)安装在第二待焊接金属结构件(2)的外侧，且内撑限位工装(3)的外表面与第一待焊接金属结构件(1)的内表面紧密贴合，外侧限位工装(4)的内表面与第二待焊接金属结构件(2)的外表面紧密贴合；所述内撑限位工装(3)和外侧限位工装(4)所用材料的膨胀系数均小于第一待焊接金属结构件(1)的膨胀系数，熔点均高于第一待焊接金属结构件(1)的熔点，内撑限位工装(3)和外侧限位工装(4)用于约束焊接过程中组合焊接件的径向膨胀；

步骤(3)、对组合焊接件进行真空扩散焊接，焊接过程中对组合焊接件施加轴向压力，约束组合焊接件的轴向膨胀；

步骤(4)、焊接完成后，拆除内撑限位工装(3)和外侧限位工装(4)，得到异种金属焊接件。

2.根据权利要求1所述的一种异种金属的扩散焊接方法，其特征在于：所述步骤(1)中通过装配工装(5)将第一待焊接金属结构件(1)装入第二待焊接金属结构件(2)中，所述装配工装(5)为台阶柱形结构，其中一级台阶柱形结构(5-1)的外径与第一待焊接金属结构件(1)的内径相匹配，二级台阶柱形结构(5-2)的外径与第二待焊接金属结构件(2)的内径相匹配。

3.根据权利要求2所述的一种异种金属的扩散焊接方法，其特征在于：装配过程中，首先将装配工装(5)装入第二待焊接金属结构件(2)内部，将第一待焊接金属结构件(1)套装在一级台阶柱形结构(5-1)的外表面，第一待焊接金属结构件(1)与第二待焊接金属结构件(2)之间为过盈配合；通过施压将第一待焊接金属结构件(1)压入第二待焊接金属结构件(2)中，所述装配工装(5)与第一待焊接金属结构件(1)和第二待焊接金属结构件(2)之间均为间隙配合；所述装配工装(5)为非金属材料。

4.根据权利要求3所述的一种异种金属的扩散焊接方法，其特征在于：所述第一待焊接金属结构件(1)与第二待焊接金属结构件(2)之间过盈配合的过盈量为0.1-0.3mm；所述第一待焊接金属结构件(1)与第二待焊接金属结构件(2)沿轴向的接触高度为2-10mm；所述装配工装(5)与第一待焊接金属结构件(1)和第二待焊接金属结构件(2)之间间隙配合的配合间隙为0.05-0.1mm。

5.根据权利要求1所述的一种异种金属的扩散焊接方法，其特征在于：所述第一待焊接金属结构件(1)的外表面开设环形凹槽(1-1)，所述环形凹槽为单槽、双槽或多槽。

6.根据权利要求5所述的一种异种金属的扩散焊接方法，其特征在于：所述环形凹槽(1-1)的深度为0.5-1mm，沿轴向的长度为第一待焊接金属结构件(1)总长度的1/4-1/2。

7.根据权利要求1所述的一种异种金属的扩散焊接方法，其特征在于：所述步骤(2)中内撑限位工装(3)为台阶柱形结构，其中一级台阶柱形结构(3-1)的外径与第一待焊接金属结构件(1)的内径相匹配，外侧限位工装(4)为两端开口的圆筒结构，内径与第二待焊接金属结构件(2)的外径相匹配。

8.根据权利要求7所述的一种异种金属的扩散焊接方法，其特征在于：所述内撑限位工装(3)与外侧限位工装(4)的材料均为非金属或钼，非金属具体为陶瓷或石墨。