專(zhuān)利名稱(chēng)：一種高溫合金與白銅焊接的方法及其夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及焊接技術(shù)，具體是一種高溫合金與白銅焊接的方法。
背景技術(shù)：
此前焊接兩種材料(GQGH4169+B19)時(shí)采用鎳基釬料真空釬焊的方法，焊接溫度 1045°C，這一溫度下焊接會(huì)使母材材料(GQGH4169) 10級(jí)晶粒度等級(jí)變?yōu)?級(jí)或更低，破壞 了材料原始等級(jí)，從而使母材機(jī)械性能下降。經(jīng)檢索沒(méi)有發(fā)現(xiàn)兩種材料(GQGH4169+B19)焊接的相關(guān)技術(shù)。現(xiàn)有技術(shù)采用鎳基釬料HBNi82CrSiB真空釬接這兩種材料，但由于該釬料最適合 釬焊溫度為1045°C，保溫15分鐘。由于真空釬焊的特點(diǎn)是需要把被釬接的材料同時(shí)加熱到 釬料熔化的溫度，這對(duì)于熱處理溫度不敏感的材料來(lái)說(shuō)，不影響什么，但對(duì)超過(guò)相變溫度、 有晶粒度等級(jí)要求的材料來(lái)說(shuō)要嚴(yán)格控制釬焊溫度。采用鎳基釬料HBNi82CrSiB在1045 °C真空釬接(GQGH4169+B19)這兩種材料，超 過(guò)GQGH4169晶粒度長(zhǎng)大溫度1010°C溫度線35°C，使GQGH4169晶粒度長(zhǎng)大到5級(jí) 4級(jí)， GQGH4169晶粒度長(zhǎng)大到這一范圍，該材料的機(jī)械性能將急劇下降，相當(dāng)于高溫合金性能變 成不銹鋼的性能了。這在承受高溫、高壓、大扭矩的轉(zhuǎn)動(dòng)工作部件來(lái)說(shuō)是絕對(duì)不允許的，這 會(huì)使工作部件壽命降低，相當(dāng)于給材料內(nèi)部預(yù)埋了缺陷。但對(duì)于不承受這些載荷的靜止部 件來(lái)說(shuō)，只要滿(mǎn)足設(shè)計(jì)功能，不用過(guò)分強(qiáng)調(diào)?，F(xiàn)有的焊接方法還有氬弧焊，該方法使用面廣，但會(huì)使零件產(chǎn)生變形。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的焊接時(shí)母材晶粒度長(zhǎng)大、母材性能下降、零件變形的的 不足，本發(fā)明提出了一種高溫合金與白銅焊接的方法及其夾具。本發(fā)明采用粉狀金二零鎳鉻鐵硅硼或鉬狀銅錳鈷鎳釬料作為釬料焊接，其具體焊 接過(guò)程是當(dāng)采用金二零鎳鉻鐵硅硼釬料焊接高溫合金與白銅時(shí)，包括以下步驟步驟1，清潔焊接件表面；用丙酮和酒精依序清洗被焊接零件表面；步驟2，配置粘結(jié)劑；所用的粘結(jié)劑包括500g三氯乙烯、50g聚苯乙烯；將二者倒 入干凈的玻璃器皿中混合均勻后封蓋待用；步驟3，釬料配置；將100g粉狀金二零鎳鉻鐵硅硼與100g粘結(jié)劑混合，具體過(guò) 程是，先將粉狀釬料倒入干凈的燒杯中，再加入100g粘結(jié)劑烯稀釋?zhuān)⒂貌ＡО魯嚢杈?勻成膏狀釬料；膏狀釬料的粘稠度為用玻璃棒帶起膏狀釬料時(shí)，該膏狀釬料下垂長(zhǎng)度為 20-15mm ；所用粉狀金二零鎳鉻鐵硅硼為-150目；步驟4，預(yù)制釬料焊接件；將配置好的膏狀釬料均勻涂覆至白銅片與高溫合金之 間，在白銅片與高溫合金結(jié)合面的周邊涂抹紅色阻流劑，以阻擋釬料流淌；步驟5，裝爐釬焊；將預(yù)制好的釬料焊接件用儲(chǔ)能點(diǎn)焊定位，并用工裝壓緊；將用工裝壓緊的釬料焊接件放入真空爐內(nèi)抽真空，并升溫、釬焊；焊接的真空度為8X10_3Pa的 冷態(tài)真空度；lX10_2Pa熱態(tài)真空度；焊接溫度為1000 1015°C，采用分段升溫，具體過(guò) 程是，以350°C /h的升溫速率升溫至550°C，保溫15min ；以650°C /h的升溫速率升溫至 900°C，保溫20min ；以350°C /h的升溫速率升溫至1015°C，保溫15min ；真空冷卻至1000°C， 回填高純氬氣，氬氣+風(fēng)扇快速冷卻到80°C出爐。當(dāng)采用銅錳鈷鎳釬料焊接高溫合金與白銅時(shí)，包括以下步驟步驟1，清潔焊接件表面；用丙酮和酒精依序清洗被焊接零件表面；步驟2，預(yù)制釬料焊接件；將箔狀銅錳鈷鎳釬料填充至白銅片與高溫合金之間，并 在白銅片與高溫合金結(jié)合面的周邊涂抹紅色阻流劑；步驟3，裝爐釬焊；將預(yù)制好的釬料焊接件用儲(chǔ)能點(diǎn)焊定位，并用工裝壓緊；將用 工裝壓緊的釬料焊接件放入真空爐內(nèi)抽真空，并升溫、分壓和釬焊；焊接的真空度為冷態(tài) 真空度為8X10-3Pa;熱態(tài)真空度為lX10-2Pa;焊接溫度為1000 1015°C，采用分段升 溫和保壓，具體過(guò)程是，以300°C /h的升溫速率升溫至700°C，分壓120Pa，保溫15min ；以 360°C /h的升溫速率升溫至920°C，分壓180Pa，保溫40min ；以500°C /h的升溫速率升溫至 1000 1015°C，保溫15min ；真空冷卻至900°C，回填高純氬氣，氬氣+風(fēng)扇快速冷卻到80°C 出爐。本發(fā)明所述的高溫合金為GQGH4169高溫合金；所述的白銅為B19白銅。為實(shí)現(xiàn)上述焊接高溫合金和白銅的方法，本發(fā)明還提出一種工裝夾具。該工裝夾 具包括底座、座體、重錘、手柄和工件。其中，工件固定在底座上，座體位于工件內(nèi)腔的焊接 面處。重錘位于座體內(nèi)，并且重錘的錐體外形與座體的內(nèi)錐孔嵌合。所述的座體為有內(nèi)錐孔的回轉(zhuǎn)體，由三瓣扇形的變截面錐體組成；每瓣變截面錐 體的弧度為120度。座體的高度較焊接面的長(zhǎng)度大5mm，外徑同焊接后的白銅的內(nèi)徑。座體 的內(nèi)孔為錐形孔，其錐度為12度。在各瓣變截面錐體的外弧面上均分布有二個(gè)貫通該變截 面錐體高度的凹槽。當(dāng)三瓣變截面錐體組合成為座體時(shí)，相鄰的兩瓣變截面錐體之間有間 隙。重錘為錐形回轉(zhuǎn)體，其外形尺寸同座體內(nèi)錐孔的外形尺寸。在重錘大端端面的中心，固 定有手柄。使用時(shí)，將高溫合金的工件固定在底座上，將釬料涂覆在該工件的焊接面上，同時(shí) 將白銅用儲(chǔ)能點(diǎn)焊定位。將座體裝入工件內(nèi)并使座體與白銅貼合。將重錘裝入座體的錐形 孔內(nèi)，使重錘的錐體外形與座體的錐形孔嵌合，在重錘的擠壓作用下，將白銅與高溫合金的 工件壓緊。本發(fā)明根據(jù)GH4169高溫合金與B19白銅的化學(xué)成分、材料熱處理特點(diǎn)和該組件工 作狀態(tài)要求，采用箔狀銅錳鈷鎳釬料和粉狀金二零鎳鉻鐵硅硼作為焊接釬料。由于銅錳鈷 鎳釬料具有強(qiáng)度高、抗蝕性能好、價(jià)格便宜、焊縫質(zhì)量高的特性，金二零鎳鉻鐵硅硼具有輔 展性好，并且潤(rùn)濕功能強(qiáng)，釬焊過(guò)程中不用分壓，使得焊縫質(zhì)量成型好。由于兩種釬料所含 的釬料元素能夠與被連接的兩種材料產(chǎn)生合金化作用，從而使焊縫質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的要 求。但金二零鎳鉻鐵硅硼含有貴金屬元素金，所以造價(jià)高。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)對(duì)比銅錳鈷鎳釬料釬焊(GH4169+B19)后室溫強(qiáng)度能夠達(dá)到285Mpa ；金二零鎳鉻鐵硅硼釬料釬焊(GH4169+B19)后室溫強(qiáng)度能夠達(dá)到265Mpa
銅錳鈷鎳釬料釬焊(GH4169+B19)后，600°C高溫強(qiáng)度能夠達(dá)到65Mpa金二零鎳鉻鐵硅硼釬料釬焊(GH4169+B19)后，600°C度高溫強(qiáng)度能夠達(dá)到52Mpa。銅錳鈷鎳釬料的固相限溫度為930°C，液相限溫度為990°C，推薦釬焊溫度為 990 1050°C。使用該釬料，在1010°C進(jìn)行真空釬焊試驗(yàn)，經(jīng)過(guò)金相分析，GH4169的晶粒度 能夠控制在9 10級(jí)。釬料流動(dòng)性、潤(rùn)濕性和填充性好，釬縫鋪展面積大，接頭強(qiáng)度高。金 二零鎳鉻鐵硅硼釬料亦具有類(lèi)似的特點(diǎn)。


附圖1是工裝的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2是底座的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3是座體的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖4是座體結(jié)構(gòu)示意圖的左視圖；附圖5是錐體的結(jié)構(gòu)示意圖。其中1.底座；2.座體；3.重錘；4.手柄；5.工件。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一本實(shí)施例是在用GQGH4169高溫合金的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上焊接B19白銅。本實(shí)施例所采用的釬料為粉狀金二零鎳鉻鐵硅硼，該釬料的粒徑為-150目。在實(shí)施焊接時(shí)，其具體過(guò)程包括以下步驟步驟1，清潔焊接件表面；用丙酮和酒精依序清洗被焊接零件表面；步驟2，配置粘結(jié)劑；所用的粘結(jié)劑包括500g三氯乙烯、50g聚苯乙烯；將二者倒 入干凈的玻璃器皿中混合均勻后封蓋待用；步驟3，釬料配置；將100g粉狀金二零鎳鉻鐵硅硼與100g粘結(jié)劑混合，具體過(guò) 程是，先將粉狀釬料倒入干凈的燒杯中，再加入100g粘結(jié)劑烯稀釋?zhuān)⒂貌ＡО魯嚢杈?勻成膏狀釬料；膏狀釬料的粘稠度為用玻璃棒帶起膏狀釬料時(shí)，該膏狀釬料下垂長(zhǎng)度為 20-15mm ；所用粉狀金二零鎳鉻鐵硅硼為-150目；步驟4，預(yù)制釬料焊接件；將配置好的膏狀釬料均勻涂覆至白銅片與高溫合金之 間，在白銅片與高溫合金結(jié)合面的周邊涂抹紅色阻流劑，以阻擋釬料流淌；步驟5，裝爐釬焊；將預(yù)制好的釬料焊接件用儲(chǔ)能點(diǎn)焊定位，并用工裝壓緊；將用 工裝壓緊的釬料焊接件放入真空爐內(nèi)抽真空，并升溫、釬焊；焊接的真空度為8X10_3Pa的 冷態(tài)真空度；lX10_2Pa熱態(tài)真空度；焊接溫度為1000°C，采用分段升溫，具體過(guò)程是，以 350°C /h的升溫速率升溫至550°C，保溫15min ；以650°C /h的升溫速率升溫至900°C，保溫 20min ；以350°C /h的升溫速率升溫至1000°C，保溫15min ；真空冷卻至1000°C，回填高純氬 氣，氬氣+風(fēng)扇快速冷卻到80 °C出爐。實(shí)施例二本實(shí)施例是在用GQGH4169高溫合金的軸承座上焊接B19白銅。本實(shí)施例所采用的釬料為粉狀金二零鎳鉻鐵硅硼，該釬料的粒徑為-150目。在實(shí)施焊接時(shí)，其具體過(guò)程包括以下步驟步驟1，清潔焊接件表面；用丙酮和酒精依序清洗被焊接零件表面；
步驟2，配置粘結(jié)劑；所用的粘結(jié)劑包括500g三氯乙烯、50g聚苯乙烯；將二者倒 入干凈的玻璃器皿中混合均勻后封蓋待用；步驟3，釬料配置；將100g粉狀金二零鎳鉻鐵硅硼與100g粘結(jié)劑混合，具體過(guò) 程是，先將粉狀釬料倒入干凈的燒杯中，再加入100g粘結(jié)劑烯稀釋?zhuān)⒂貌ＡО魯嚢杈?勻成膏狀釬料；膏狀釬料的粘稠度為用玻璃棒帶起膏狀釬料時(shí)，該膏狀釬料下垂長(zhǎng)度為 20-15mm ；所用粉狀金二零鎳鉻鐵硅硼為-150目；步驟4，預(yù)制釬料焊接件；將配置好的膏狀釬料均勻涂覆至白銅片與高溫合金之 間，在白銅片與高溫合金結(jié)合面的周邊涂抹紅色阻流劑，以阻擋釬料流淌；步驟5，裝爐釬焊；將預(yù)制好的釬料焊接件用儲(chǔ)能點(diǎn)焊定位，并用工裝壓緊；將用 工裝壓緊的釬料焊接件放入真空爐內(nèi)抽真空，并升溫、釬焊；焊接的真空度為8X10_3Pa的 冷態(tài)真空度；lX10_2Pa熱態(tài)真空度；焊接溫度為1006°C，采用分段升溫，具體過(guò)程是，以 350°C /h的升溫速率升溫至550°C，保溫15min ；以650°C /h的升溫速率升溫至900°C，保溫 20min ；以350°C /h的升溫速率升溫至1006°C，保溫15min ；真空冷卻至1000°C，回填高純氬 氣，氬氣+風(fēng)扇快速冷卻到80 °C出爐。實(shí)施例三本實(shí)施例是在用GQGH4169高溫合金的封嚴(yán)環(huán)上焊接B19白銅。本實(shí)施例所采用的釬料為粉狀金二零鎳鉻鐵硅硼，該釬料的粒徑為-150目。在實(shí)施焊接時(shí)，其具體過(guò)程包括以下步驟步驟1，清潔焊接件表面；用丙酮和酒精依序清洗被焊接零件表面；步驟2，配置粘結(jié)劑；所用的粘結(jié)劑包括500g三氯乙烯、50g聚苯乙烯；將二者倒 入干凈的玻璃器皿中混合均勻后封蓋待用；步驟3，釬料配置；將100g粉狀金二零鎳鉻鐵硅硼與100g粘結(jié)劑混合，具體過(guò) 程是，先將粉狀釬料倒入干凈的燒杯中，再加入100g粘結(jié)劑烯稀釋?zhuān)⒂貌ＡО魯嚢杈?勻成膏狀釬料；膏狀釬料的粘稠度為用玻璃棒帶起膏狀釬料時(shí)，該膏狀釬料下垂長(zhǎng)度為 20-15mm ；所用粉狀金二零鎳鉻鐵硅硼為-150目；步驟4，預(yù)制釬料焊接件；將配置好的膏狀釬料均勻涂覆至白銅片與高溫合金之 間，在白銅片與高溫合金結(jié)合面的周邊涂抹紅色阻流劑，以阻擋釬料流淌；步驟5，裝爐釬焊；將預(yù)制好的釬料焊接件用儲(chǔ)能點(diǎn)焊定位，并用工裝壓緊；將用 工裝壓緊的釬料焊接件放入真空爐內(nèi)抽真空，并升溫、釬焊；焊接的真空度為8X10_3Pa的 冷態(tài)真空度；lX10_2Pa熱態(tài)真空度；焊接溫度為1015°C，采用分段升溫，具體過(guò)程是，以 350°C /h的升溫速率升溫至550°C，保溫15min ；以650°C /h的升溫速率升溫至900°C，保溫 20min ；以350°C /h的升溫速率升溫至1015°C，保溫15min ；真空冷卻至1000°C，回填高純氬 氣，氬氣+風(fēng)扇快速冷卻到80 °C出爐。實(shí)施例四本實(shí)施例是在用GQGH4169高溫合金的燃機(jī)低壓軸上焊接B19白銅。本實(shí)施例所采用的釬料為粉狀金二零鎳鉻鐵硅硼，該釬料的粒徑為-150目。在實(shí)施焊接時(shí)，其具體過(guò)程包括以下步驟步驟1，清潔焊接件表面；用丙酮和酒精依序清洗被焊接零件表面；步驟2，配置粘結(jié)劑；所用的粘結(jié)劑包括500g三氯乙烯、50g聚苯乙烯；將二者倒入干凈的玻璃器皿中混合均勻后封蓋待用；步驟3，釬料配置；將100g粉狀金二零鎳鉻鐵硅硼與100g粘結(jié)劑混合，具體過(guò) 程是，先將粉狀釬料倒入干凈的燒杯中，再加入100g粘結(jié)劑烯稀釋?zhuān)⒂貌ＡО魯嚢杈?勻成膏狀釬料；膏狀釬料的粘稠度為用玻璃棒帶起膏狀釬料時(shí)，該膏狀釬料下垂長(zhǎng)度為 20-15mm ；所用粉狀金二零鎳鉻鐵硅硼為-150目；步驟4，預(yù)制釬料焊接件；將配置好的膏狀釬料均勻涂覆至白銅片與高溫合金之 間，在白銅片與高溫合金結(jié)合面的周邊涂抹紅色阻流劑，以阻擋釬料流淌；步驟5，裝爐釬焊；將預(yù)制好的釬料焊接件用儲(chǔ)能點(diǎn)焊定位，并用工裝壓緊；將用 工裝壓緊的釬料焊接件放入真空爐內(nèi)抽真空，并升溫、釬焊；焊接的真空度為8X10_3Pa的 冷態(tài)真空度；lX10_2Pa熱態(tài)真空度；焊接溫度為1011°C，采用分段升溫，具體過(guò)程是，以 350°C /h的升溫速率升溫至550°C，保溫15min ；以650°C /h的升溫速率升溫至900°C，保溫 20min ；以350°C /h的升溫速率升溫至1011°C，保溫15min ；真空冷卻至1000°C，回填高純氬 氣，氬氣+風(fēng)扇快速冷卻到80 °C出爐。實(shí)施例五本實(shí)施例是在用GQGH4169高溫合金的風(fēng)機(jī)后軸上焊接B19白銅，所使用的釬料是 銅錳鈷鎳釬料。在實(shí)施焊接時(shí)，其具體過(guò)程包括以下步驟步驟1，清潔焊接件表面；用丙酮和酒精依序清洗被焊接零件表面；步驟2，預(yù)制釬料焊接件；將箔狀銅錳鈷鎳釬料填充至白銅片與高溫合金之間，并 在白銅片與高溫合金結(jié)合面的周邊涂抹紅色阻流劑；步驟3，裝爐釬焊；將預(yù)制好的釬料焊接件用儲(chǔ)能點(diǎn)焊定位，并用工裝壓緊；將用 工裝壓緊的釬料焊接件放入真空爐內(nèi)抽真空，并升溫、分壓和釬焊；焊接的真空度為冷態(tài) 真空度為8X10-3Pa ；熱態(tài)真空度為lX10-2Pa ；焊接溫度為1008°C，采用分段升溫和保壓， 具體過(guò)程是，以300°C /h的升溫速率升溫至700°C，分壓120Pa，保溫15min ；以360°C /h的 升溫速率升溫至920°C，分壓180Pa，保溫40min ；以500°C /h的升溫速率升溫至1008°C，保 溫15min ；真空冷卻至900°C，回填高純氬氣，氬氣+風(fēng)扇快速冷卻到80°C出爐。實(shí)施例六本實(shí)施例是在用GQGH4169高溫合金的發(fā)動(dòng)機(jī)高壓轉(zhuǎn)軸上焊接B19白銅，所使用的 釬料是銅錳鈷鎳釬料。在實(shí)施焊接時(shí)，其具體過(guò)程包括以下步驟步驟1，清潔焊接件表面；用丙酮和酒精依序清洗被焊接零件表面；步驟2，預(yù)制釬料焊接件；將箔狀銅錳鈷鎳釬料填充至白銅片與高溫合金之間，并 在白銅片與高溫合金結(jié)合面的周邊涂抹紅色阻流劑；步驟3，裝爐釬焊；將預(yù)制好的釬料焊接件用儲(chǔ)能點(diǎn)焊定位，并用工裝壓緊；將用 工裝壓緊的釬料焊接件放入真空爐內(nèi)抽真空，并升溫、分壓和釬焊；焊接的真空度為冷態(tài) 真空度為8X10-3Pa ；熱態(tài)真空度為lX10-2Pa ；焊接溫度為1003°C，采用分段升溫和保壓， 具體過(guò)程是，以300°C /h的升溫速率升溫至700°C，分壓120Pa，保溫15min ；以360°C /h的 升溫速率升溫至920°C，分壓180Pa，保溫40min ；以500°C /h的升溫速率升溫至1003°C，保 溫15min ；真空冷卻至900°C，回填高純氬氣，氬氣+風(fēng)扇快速冷卻到80°C出爐。
實(shí)施例七本實(shí)施例是在用GQGH4169高溫合金的發(fā)動(dòng)機(jī)封嚴(yán)環(huán)上焊接B19白銅，所使用的釬 料是銅錳鈷鎳釬料。在實(shí)施焊接時(shí)，其具體過(guò)程包括以下步驟步驟1，清潔焊接件表面；用丙酮和酒精依序清洗被焊接零件表面；步驟2，預(yù)制釬料焊接件；將箔狀銅錳鈷鎳釬料填充至白銅片與高溫合金之間，并 在白銅片與高溫合金結(jié)合面的周邊涂抹紅色阻流劑；步驟3，裝爐釬焊；將預(yù)制好的釬料焊接件用儲(chǔ)能點(diǎn)焊定位，并用工裝壓緊；將用 工裝壓緊的釬料焊接件放入真空爐內(nèi)抽真空，并升溫、分壓和釬焊；焊接的真空度為冷態(tài) 真空度為8X10-3Pa ；熱態(tài)真空度為lX10-2Pa ；焊接溫度為1012°C，采用分段升溫和保壓， 具體過(guò)程是，以300°C /h的升溫速率升溫至700°C，分壓120Pa，保溫15min ；以360°C /h的 升溫速率升溫至920°C，分壓180Pa，保溫40min ；以500°C /h的升溫速率升溫至1012°C，保 溫15min ；真空冷卻至900°C，回填高純氬氣，氬氣+風(fēng)扇快速冷卻到80°C出爐。實(shí)施例八本實(shí)施例是在用GQGH4169高溫合金的燃機(jī)低壓壓氣機(jī)軸上焊接B19白銅，所使用 的釬料是銅錳鈷鎳釬料。在實(shí)施焊接時(shí)，其具體過(guò)程包括以下步驟步驟1，清潔焊接件表面；用丙酮和酒精依序清洗被焊接零件表面；步驟2，預(yù)制釬料焊接件；將箔狀銅錳鈷鎳釬料填充至白銅片與高溫合金之間，并 在白銅片與高溫合金結(jié)合面的周邊涂抹紅色阻流劑；步驟3，裝爐釬焊；將預(yù)制好的釬料焊接件用儲(chǔ)能點(diǎn)焊定位，并用工裝壓緊；將用 工裝壓緊的釬料焊接件放入真空爐內(nèi)抽真空，并升溫、分壓和釬焊；焊接的真空度為冷態(tài) 真空度為8X10-3Pa ；熱態(tài)真空度為lX10-2Pa ；焊接溫度為1015°C，采用分段升溫和保壓， 具體過(guò)程是，以300°C /h的升溫速率升溫至700°C，分壓120Pa，保溫15min ；以360°C /h的 升溫速率升溫至920°C，分壓180Pa，保溫40min ；以500°C /h的升溫速率升溫至1015°C，保 溫15min ；真空冷卻至900°C，回填高純氬氣，氬氣+風(fēng)扇快速冷卻到80°C出爐。實(shí)施例九本實(shí)施例是在用GQGH4169高溫合金的燃機(jī)高壓壓氣機(jī)軸上焊接B19白銅，所使用 的釬料是銅錳鈷鎳釬料。在實(shí)施焊接時(shí)，其具體過(guò)程包括以下步驟步驟1，清潔焊接件表面；用丙酮和酒精依序清洗被焊接零件表面；步驟2，預(yù)制釬料焊接件；將箔狀銅錳鈷鎳釬料填充至白銅片與高溫合金之間，并 在白銅片與高溫合金結(jié)合面的周邊涂抹紅色阻流劑；步驟3，裝爐釬焊；將預(yù)制好的釬料焊接件用儲(chǔ)能點(diǎn)焊定位，并用工裝壓緊；將用 工裝壓緊的釬料焊接件放入真空爐內(nèi)抽真空，并升溫、分壓和釬焊；焊接的真空度為冷態(tài) 真空度為8X10-3Pa ；熱態(tài)真空度為lX10-2Pa ；焊接溫度為1000°C，采用分段升溫和保壓， 具體過(guò)程是，以300°C /h的升溫速率升溫至700°C，分壓120Pa，保溫15min ；以360°C /h的 升溫速率升溫至920°C，分壓180Pa，保溫40min ；以500°C /h的升溫速率升溫至1000°C，保 溫15min ；真空冷卻至900°C，回填高純氬氣，氬氣+風(fēng)扇快速冷卻到80°C出爐。
實(shí)施例十本實(shí)施例是一種實(shí)現(xiàn)上述焊接方法的工裝夾具，包括底座1、座體2、重錘3和手柄 4。其中，工件5固定在底座1上，座體2位于工件5內(nèi)腔的焊接面處。重錘3位于座體2 內(nèi)，并且重錘3的錐體外形與座體2的內(nèi)錐孔嵌合。本實(shí)施例中，底座1為二層圓形板件，并且二層圓形板的直徑不同，形成了臺(tái)階狀 的底座1。座體2為有內(nèi)錐孔的回轉(zhuǎn)體，由三瓣扇形的變截面錐體組成；每瓣變截面錐體的 弧度為120度。座體2的高度較焊接面的長(zhǎng)度大5mm，外徑同焊接后的白銅的內(nèi)徑。座體2 的內(nèi)孔為錐形孔，其錐度為12度。在各瓣變截面錐體的外弧面上均分布有二個(gè)貫通該變截 面錐體高度的凹槽，用于。當(dāng)三瓣變截面錐體組合成為座體2時(shí)，相鄰的兩瓣變截面錐體之 間有間隙。重錘3為錐形回轉(zhuǎn)體，其外形尺寸同座體2內(nèi)錐孔的外形尺寸。在重錘3大端端 面的中心，固定有手柄4。使用時(shí)，將高溫合金的工件5固定在底座1上，將釬料涂覆在該工件5的焊接面 上，同時(shí)將白銅用儲(chǔ)能點(diǎn)焊定位。將座體2裝入工件5內(nèi)并使座體2與白銅貼合。將重錘 3裝入座體2的錐形孔內(nèi)，使重錘3的錐體外形與座體2的錐形孔嵌合，在重錘的擠壓作用 下，將白銅與高溫合金的工件5壓緊。
權(quán)利要求
一種高溫合金與白銅焊接的方法，其特征在于，用金二零鎳鉻鐵硅硼做釬料，包括以下步驟步驟1，清潔焊接件表面；用丙酮和酒精依序清洗被焊接零件表面；步驟2，配置粘結(jié)劑；所用的粘結(jié)劑包括500g三氯乙烯、50g聚苯乙烯；將二者倒入干凈的玻璃器皿中混合均勻后封蓋待用；步驟3，釬料配置；將100g粉狀金二零鎳鉻鐵硅硼與100g粘結(jié)劑混合，具體過(guò)程是，先將粉狀釬料倒入干凈的燒杯中，再加入100g粘結(jié)劑烯稀釋?zhuān)⒂貌ＡО魯嚢杈鶆虺筛酄钼F料；膏狀釬料的粘稠度為用玻璃棒帶起膏狀釬料時(shí)，該膏狀釬料下垂長(zhǎng)度為20 15mm；所用粉狀金二零鎳鉻鐵硅硼為 150目；步驟4，預(yù)制釬料焊接件；將配置好的膏狀釬料均勻涂覆至白銅片與高溫合金之間，在白銅片與高溫合金結(jié)合面的周邊涂抹紅色阻流劑，以阻擋釬料流淌；步驟5，裝爐釬焊；將預(yù)制好的釬料焊接件用儲(chǔ)能點(diǎn)焊定位，并用工裝壓緊；將用工裝壓緊的釬料焊接件放入真空爐內(nèi)抽真空，并升溫、釬焊；焊接的真空度為8×10 3Pa的冷態(tài)真空度；1×10 2Pa熱態(tài)真空度；焊接溫度為1000～1015℃，采用分段升溫，具體過(guò)程是，以350℃/h的升溫速率升溫至550℃，保溫15min；以650℃/h的升溫速率升溫至900℃，保溫20min；以350℃/h的升溫速率升溫至1015℃，保溫15min；真空冷卻至1000℃，回填高純氬氣，氬氣+風(fēng)扇快速冷卻到80℃出爐。
2.一種高溫合金與白銅焊接的方法，其特征在于，用銅錳鈷鎳釬料做釬料，包括以下步驟步驟1，清潔焊接件表面；用丙酮和酒精依序清洗被焊接零件表面； 步驟2，預(yù)制釬料焊接件；將箔狀銅錳鈷鎳釬料填充至白銅片與高溫合金之間，并在白 銅片與高溫合金結(jié)合面的周邊涂抹紅色阻流劑；步驟3，裝爐釬焊；將預(yù)制好的釬料焊接件用儲(chǔ)能點(diǎn)焊定位，并用工裝壓緊；將用工裝 壓緊的釬料焊接件放入真空爐內(nèi)抽真空，并升溫、分壓和釬焊；焊接的真空度為冷態(tài)真空 度為8X 10-3Pa ；熱態(tài)真空度為IX 10-2Pa ；焊接溫度為1000 1015°C，采用分段升溫和保 壓，具體過(guò)程是，以300°C /h的升溫速率升溫至700°C，分壓120Pa，保溫15min ；以360°C /h 的升溫速率升溫至920°C，分壓180Pa，保溫40min ；以500°C /h的升溫速率升溫至1010°C， 保溫15min ；真空冷卻至900°C，回填高純氬氣，氬氣+風(fēng)扇快速冷卻到80°C出爐。
3.如權(quán)利要求1和2所述焊接高溫合金與白銅的方法，其特征在于，所述的高溫合金為 GQGH4169高溫合金；所述的白銅為B19白銅。
4.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述焊接高溫合金與白銅方法的工裝夾具，其特征在于，該工 裝夾具包括底座(1)、座體(2)、重錘(3)和手柄(4)；其中，工件(5)固定在底座(1)上，座 體(2)位于工件(5)內(nèi)腔的焊接面處；重錘(3)位于座體(2)內(nèi)，并且重錘(3)的錐體外形 與座體(2)的內(nèi)錐孔嵌合。
5.如權(quán)利要求4所述焊接高溫合金與白銅方法的工裝夾具，其特征在于，座體(2)為有 內(nèi)錐孔的回轉(zhuǎn)體，該座體(2)由三瓣扇形的變截面錐體組成；每瓣變截面錐體的弧度為120 度。座體(2)的高度較焊接面的長(zhǎng)度大5mm，外徑同焊接后的白銅的內(nèi)徑；座體(2)的內(nèi)孔 為錐形孔，其錐度為12度；當(dāng)三瓣變截面錐體組合成為座體(2)時(shí)，相鄰的兩瓣變截面錐體 之間有間隙；重錘(3)為錐形回轉(zhuǎn)體，其外形尺寸同座體(2)內(nèi)錐孔的外形尺寸。
6.如權(quán)利要求4所述焊接高溫合金與白銅方法的工裝夾具，其特征在于，在座體(2)的 各瓣變截面錐體的外弧面上均分布有二個(gè)貫通該變截面錐體高度的凹槽。
7.如權(quán)利要求4所述焊接高溫合金與白銅方法的工裝夾具，其特征在于，在重錘(3)大 端端面的中心固定有手柄(4)。
全文摘要
一種高溫合金與白銅焊接的方法及其夾具。采用粉狀金二零鎳鉻鐵硅硼或鉑狀銅錳鈷鎳釬料作為釬料焊接，將釬料涂覆或置于白銅片與高溫合金之間，在白銅片與高溫合金結(jié)合面的周邊涂抹紅色阻流劑，并用工裝壓緊。將用工裝壓緊的釬料焊接件放入真空爐內(nèi)抽真空，并升溫、釬焊。由于銅錳鈷鎳釬料具有強(qiáng)度高、抗蝕性能好、價(jià)格便宜、焊縫質(zhì)量高的特性，金二零鎳鉻鐵硅硼具有輔展性好，并且潤(rùn)濕功能強(qiáng)，釬焊過(guò)程中不用分壓，使得焊縫質(zhì)量成型好。由于焊接時(shí)所用的兩種釬料的釬料元素能夠與被連接的兩種材料產(chǎn)生合金化作用，釬縫鋪展面積大，接頭強(qiáng)度高，使焊縫質(zhì)量達(dá)到要求。
文檔編號(hào)B23K1/008GK101983819SQ20101053565
公開(kāi)日2011年3月9日 申請(qǐng)日期2010年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月4日
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