[发明专利]一种用于真空钎焊的对接试棒及其焊接方法

说明书

本发明一种用于真空钎焊的对接试棒及其焊接方法，对接试棒包括外径相等的凸形试棒和凹形试棒；凸形试棒的连接端成同心台阶轴状，台阶轴的直径比凸形试棒的外径小；凹形试棒的连接端成同心台阶孔状，凹形试棒的外径和台阶孔的直径比值为1.5～2，台阶孔的一端设有与中心孔相连通的若干槽口，一部分槽口用于真空钎焊，剩下的槽口用于在真空钎焊过程中排气；凸形试棒台阶轴与凹形试棒台阶孔进行间隙配合，凹形试棒台阶孔的深度大于凸形试棒台阶轴的长度。焊接方法包括选择凸形试棒和凹形试棒进行装配，在凸形试棒与凹形试棒的接触处点焊定位并在一部分槽口处涂注钎料；抽真空后进行钎焊。测试成本低，能提高后续机械加工成标准试样的成品率。

技术领域

本发明涉及对接试棒的真空钎焊，具体为一种用于真空钎焊的对接试棒及其焊接方法。

背景技术

为测试不同母材和不同钎料真空钎焊对接接头的常温拉伸、高温拉伸和高温持久等机械性能，需要先真空钎焊对接结构的焊接试棒，再将试棒进行机械加工成标准试样进行机械性能测试。

常规真空钎焊对接试棒采用平面对接和氩弧焊定位的结构，如图1所示，此结构在真空钎焊时主要有以下四个问题：1，试棒钎焊间隙无法精确控制；2，试棒焊后同轴度难以保证；3，氩弧焊定位焊点极易氧化真空钎焊待焊间隙内部，影响钎料的铺展填充；4，无钎料填加装置，钎料不易填加；并且，常规真空钎焊对接试棒在焊接后机械加工应力较大，会对真空钎焊的焊缝造成影响，进而影响机械性能数据的准确性，严重时机械加工应力过大会导致焊接试棒断裂。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种用于真空钎焊的对接试棒及其焊接方法，结构简单，操作方便，测试成本低，可广泛用于真空钎焊并且能提高后续机械加工成标准试样的成品率。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种用于真空钎焊的对接试棒，包括外径相等的凸形试棒和凹形试棒；凸形试棒的连接端成同心台阶轴状，台阶轴的直径比凸形试棒的外径小；凹形试棒的连接端成同心台阶孔状，凹形试棒的外径和台阶孔的直径比值为1.5～2，凹形试棒台阶孔的一端还设有与中心孔相连通的若干槽口，一部分槽口用于真空钎焊，剩下的槽口用于在真空钎焊过程中排气；

所述的凸形试棒台阶轴与凹形试棒台阶孔进行间隙配合，凹形试棒台阶孔的深度大于凸形试棒台阶轴的长度。

优选的，所述的凸形试棒的台阶轴插入凹形试棒的台阶孔后，台阶轴的台阶端面与凹形试棒的端面之间形成用于焊接的环形间隙。

优选的，所述的槽口为四个。

进一步，所述的槽口对称且均匀分布形成十字槽结构。

进一步，所述的十字槽结构的宽度和同心台阶孔直径的比值为0.1～0.5。

一种用于真空钎焊的对接试棒的焊接方法，基于上述任意一种用于真空钎焊的对接试棒，包括如下步骤，

步骤1，按照机械加工的要求选择能装配的凸形试棒和凹形试棒；

步骤2，将凸形试棒与凹形试棒通过凸形试棒的台阶轴与凹形试棒的台阶孔进行装配，并在凸形试棒与凹形试棒的接触处进行点焊定位；

步骤3，在凸形试棒与凹形试棒接触后的一部分槽口处涂注钎料；

步骤4，将涂注钎料的凸形试棒与凹形试棒抽真空后进行钎焊。

进一步，步骤2的点焊定位采用氩弧焊。

再进一步，步骤4抽真空后的真空压力不超过6×10^-2Pa。

再进一步，步骤4在真空炉内抽真空。

再进一步，当所选的钎料为HBNi82CrSiB时，步骤4在进行钎焊时，钎焊温度为1050℃，保温时间为10-15min。