真空钎焊技术实践应用研究

2016-07-15蒋妮妮

大科技 2016年12期

关键词：钎焊冷却器真空

蒋妮妮

（哈尔滨东安发动机（集团）有限公司黑龙江哈尔滨 150066）

真空钎焊技术实践应用研究

蒋妮妮

（哈尔滨东安发动机（集团）有限公司黑龙江哈尔滨 150066）

真空钎焊是指工件加热在真空室内进行，主要用于要求质量高的产品和易氧化材料的焊接，已成为一种极有发展前途的焊接技术。钎焊常用的工艺方法较多，主要是按使用的设备和工作原理区分的。如按热源区分则有红外、等离子、电子束、激光、辉光放电钎焊等；按工作过程分有接触反应钎焊和扩散钎焊等。由于真空钎焊技术具有无可比拟的优点，所以在世界工业发达国家得到迅速的发展和广泛的应用。

钎焊；真空；技术；工艺

1 真空钎焊的优势分析

1.1 真空钎焊降低了生产成本还提高了产品的成品率

①真空钎焊技术降低了生产成本。真空钎焊技术立足于从传统纯手工钎焊到自动化钎焊的飞跃，帮助客户分析解决产品钎焊质量不稳定、焊料浪费严重、有气孔、有沙眼、焊缝不美观等问题，不仅节省大量价格昂贵的金属钎剂，而且又不需要复杂的焊剂清洗工序，降低了生产成本。②提高了产品成品率。钎焊常被整体加热，接头的残余应力比熔焊小的多，易于保持工件的精密尺寸。钎焊技术能够获得坚固的清洁的工作面。真空钎焊是在真空气氛中，不用钎剂而进行钎焊的一种方法。最初仅在电子工业中钎焊钢和不锈钢。通过可控设备控制产品焊料用量，最大程度避免焊料浪费，并在大大降低企业对钎焊工人的技术要求的同时还减少用工数量，从而提高生产效率及钎焊产品合格率。

1.2 真空钎焊技术生产产品具有抗腐蚀性

该技术因不用钎剂，显著提高了产品的抗腐蚀性，免除了各种污染，无公害的处理设备费，有好的安全生产条件。同时，还具有无氧化、无脱碳、无增碳、真空脱气等优点。真空钎焊的能力提供多个加热处理同一时间。所有的小型和大型组件可以很容易地和有效地在一个真空钎焊炉，从而使真空钎焊钎焊操作执行其他工作也需要相同的周期。有可能进行异种材料的连接，大多数的异种金属、金属和陶瓷、金属和石墨之间都可进行连接。此外，厚工件和薄工件及接头形状相差很大的构件也均适用。该技术还可实现光亮淬火，工件或产品处理后不但表面质量好，还能提高韧性和热疲劳性。

1.3 真空钎焊技术工艺无污染且重复性较好

真空钎焊方法通常是以所应用的热源来命名的，其主要作用是依靠热源将工件加热到必要的温度。真空钎焊技术工作环境好，操作安全，没有污染和公害。要抽真空，去除真空钎焊炉内气体和杂质。气体和杂质中含有多种粉尘，有金属类物质粉尘颗粒、油类物质颗粒、棉纱类物质颗粒等。被处理的工件没有氢脆危险，对钛材和难熔金属壳防止表面氢脆，真空钎焊炉处理工艺的稳定性和重复性好。基体金属和钎料周围存在的低压，能够排除全属在钎焊温度下释放出来的挥发性气体和杂质，可使基体金属的性能得到改善，而且可以得到很光亮的接头。真空热处理无污染，无公害，不需要污水、污气处理，尤其是避免有气体的挥发与排放，有利于改善工人的工作环境和身心健康。能成批生产，工艺过程容易实现机械化和自动化。

2 真空钎焊技术实践应用

2.1 真空钎焊技术在工程机械上的应用

由于在工程机械生产过程中，在全部钎焊过程中，被钎焊零件处于真空条件下（10-2～10Pa范围），不会出现氧化，增碳，脱碳及污染变质等现象，焊接接头的清洁度好，强度较高。同时，在钎焊时，钎焊温度低于基体金属的熔点，对基材影响小，零件整体受热均匀，热应力小，可将变形量控制到最小限度，特别适宜于精密产品的钎焊。因此，随着科学技术的发展，在未来工程制造中将越来越多地采用新的制造技术，真空钎焊技术作为制造技术的一个分支也将得到迅速发展。该项技术作为重要的连接技术，对于新机械连接及复杂精细结构件的制造，具有独特的优越性和灵活性。

2.2 真空钎焊技术在航空上的应用

在航空领域，新材料的连接及精细结构的制造，推动了钎焊技术的快速发展，其在航空制造业中的应用也越来越广泛。重点解决轻质、耐高温结构材料，如钛铝金属间化合物、先进单晶高温合金、钛基复合材料、高温陶瓷材料以及超高温陶瓷基复合材料的焊接技术问题，真空钎焊电炉是航空发动机制造中的主要钎焊设备，随着航空工和火箭导弹技术的迅猛发展，真空钎焊技术也得到了相应的发展，在制造蜂窝夹层结构壁板，喷气发动机和火箭导弹装置各组合件，金属滤网、波导和各种散热器等部件时，广泛地采用了真空钎焊技术。由此可见，真空钎焊及表面强化技术对于材料性能和寿命的提高有着非常重要的作用。为促进航空系统企业间先进热处理及表面处理技术应用得以推广。

2.3 真空钎焊技术在其它方面的应用

①在车船上的应用。真空钎焊的板翅式机油冷却器就用于车、船上。板翅式机油冷却器具有传热效率高、结构紧凑、重量轻等特点，是当今柴油机冷却器的更新换代产品，已广泛应用于汽车、拖拉机、船用柴油机等领域中。②在柴油机上的应用。真空钎焊工艺制成的冷却器，不仅为国家节约了大量贵重的银，又气密性好，钎焊的产品经10kg/cm2的气压试验，无漏气和渗漏现象，清洁度高，表面光泽良好，在柴油机上使用，其传热性能达到机械工业部颁布的t.柴油机板翅式水冷机油冷却器“的规定指标。③真空钎焊技术用于机车散热器、压缩机中冷器，氟里昂和烷、烯烃类致冷系统，挖掘机油冷却器、燃气轮机回热器，大功率变压器散热器，以及家用电器的应用，如真空钎焊家用空调机和各种电暖器的换热器芯条。