一种用于毛细管钎焊的钎焊炉及其钎焊工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109202202A(43)申请公布日2019.01.15(21)申请号201811255741.9(22)申请日2018.10.26(71)申请人中国石油大学（华东）地址266580山东省青岛市黄岛区经济技术开发区长江西路66号(72)发明人蒋文春邵珠文(74)专利代理机构青岛智地领创专利代理有限公司37252代理人邵朋程(51)Int.Cl.B23K1/008(2006.01)B23K1/20(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种用于毛细管钎焊的钎焊炉及其钎焊工艺(57)摘要本发明公开一种毛细管钎焊工艺，包括以下步骤：(1)对集管和毛细管焊接处接头部位进行超声波清洗，酸洗活化；(2)将镍基钎料通过化学镀镍的方式均匀镀于集管开孔的壁面和集管外表面开孔的周围，水洗后烘干；(3)以镀层沉积的合金为钎料，将毛细管与集管装配固定后放置于毛细管钎焊炉中；(4)将钎焊炉抽真空，充入氢气；(5)通电加热线圈，通过热电偶连续测温，对炉膛缓慢加热升温至750℃，持续保温30min；随后再缓慢加热至钎焊温度910℃，并保温25min；(6)加热完成后，关闭氢气进出，抽真空后真空冷却，钎焊完成。该钎焊工艺可使钎料均匀镀于焊件连接处，解决了毛细管焊接时钎料难以放置和均匀涂覆的问题，提高毛细管钎焊的质量。CN109202202ACN109202202A权利要求书1/1页1.一种用于毛细管钎焊的钎焊炉，其特征在于：包括炉体，在炉体的内部设置有焊接平台；炉体的侧壁包括外层保温筒、内层陶瓷筒和感应线圈支撑筒，感应线圈支撑筒设置在外层保温筒和内层陶瓷筒之间，在感应线圈支撑筒的周圈设置有加热感应线圈；在焊接平台上设置有热电偶。2.根据权利要求1所述的一种用于毛细管钎焊的钎焊炉，其特征在于：所述外层保温筒是由熔融氧化铝材料加工制成的；所述内层陶瓷筒和感应线圈支撑筒均是由陶瓷复合材料加工制成的。3.一种用于毛细管钎焊的钎焊工艺，采用如权利要求1或2所述的钎焊炉，其特征在于包括以下步骤：步骤一：对集管和毛细管焊接处接头部位进行超声波清洗，去除毛细管与集管加工时残留的油污；步骤二：将集管通过酸洗活化，去除表面氧化膜；步骤三：将镍基钎料通过化学镀镍的方式均匀镀于集管开孔的壁面和集管外表面开孔的周围，通过调整化学镀镍试剂的浓度，产生沉积在集管表面的Ni-P共晶合金，镍含量90％，磷含量10％；步骤四：将镀有镍基钎料的集管水洗后烘干，加热至200℃并保温1h；步骤五：以镀层沉积的合金为钎料，将毛细管与集管装配固定后放置于毛细管钎焊炉中；步骤六：将钎焊炉抽真空，充入氢气；重复抽真空并通气，直至空气全部排出后，保持氢气全程流通；步骤七：通电加热线圈，通过热电偶连续测温，对炉膛缓慢加热升温至750℃，持续保温30min；随后再缓慢加热至钎焊温度910℃，并保温25min；步骤八:加热完成后，关闭氢气进出，抽真空后真空冷却，钎焊完成。4.根据权利要求3所述的一种用于毛细管钎焊的钎焊工艺，其特征在于，步骤三中：通过控制施镀时间，将镀层厚度控制在24-36μm。5.根据权利要求3所述的一种用于毛细管钎焊的钎焊工艺，其特征在于：采用该钎焊工艺对外径1mm，厚度为0.04mm的不锈钢毛细管进行钎焊时，对管壁的侵蚀<5μm。2CN109202202A说明书1/4页一种用于毛细管钎焊的钎焊炉及其钎焊工艺技术领域[0001]本发明涉及钎焊领域，具体地说是涉及一种适用于直径较小的毛细管钎焊的毛细管钎焊炉及其钎焊工艺。背景技术[0002]不锈钢毛细管越来越多地运用于航空航天、精密仪器仪表、换热设备中时，需要将其与集管、平板或管板进行连接。由于毛细管的直径小于2mm，厚度小于0.5mm，传统的强度胀加强度焊无法应用于毛细管的连接，因此主要通过钎焊的方式连接毛细管与其他部件。然而毛细管与其他管件的不同在于尺寸太小，钎料的放置存在困难。特别是当连接集管时，通过钎焊进行连接，钎料的选择和使用对集管与毛细管钎焊质量产生很大的影响，从而影响了毛细管设备的使用寿命和安全性。针对毛细管的钎焊，手工焊接时势必会对相邻的焊点造成影响，导致焊接缺陷。采用传统手工火焰钎焊技术焊接此类工件时，对焊接人员的技能要求很高，因此目前多采用真空钎焊工艺，但真空炉中加热会产生加热不均匀的问题。[0003]总结来说，毛细管直径和厚度都非常小，同时与集管或管板的连接孔非常小，排管时的管间距往往小于3mm，因此采用传统的钎焊工艺进行钎焊时，存在以下几个缺点：1.焊接钎料包括粉状固体或膏状钎料等无法在狭小的空间准确均匀放置堆积在孔的表面，放置钎料十分困难。当钎料放置不均匀则会引起多种问题，如钎料放置太少容易引起钎焊未填满；钎料放置过量