一种扩散焊用夹具及涡轮分子泵转子的扩散焊接方法.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CN110014217A(43)申请公布日2019.07.16(21)申请号201910408759.6(22)申请日2019.05.16(71)申请人江苏博联硕焊接技术有限公司地址226600江苏省南通市海安市城东镇立发大道169号(72)发明人孙福张昊王桂龙邵长斌王莉敏王蒙蒙(74)专利代理机构北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙)11463代理人孔鹏(51)Int.Cl.B23K20/02(2006.01)B23K20/14(2006.01)B23K20/26(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种扩散焊用夹具及涡轮分子泵转子的扩散焊接方法(57)摘要本发明公开了一种扩散焊用夹具及涡轮分子泵转子的扩散焊接方法，涉及焊接技术领域。该扩散焊用夹具用于在扩散焊接作业时夹持涡轮分子泵转子，涡轮分子泵转子包括多组交替堆叠的转子环和叶片，扩散焊用夹具包括防变形夹具，其设置于涡轮分子泵转子的外侧，且防变形夹具包括与多个叶片一一对应设置的多个周向限位凹槽，周向限位凹槽用于夹持涡轮分子泵转子的叶片，以限制叶片的轴向和周向变形。该扩散焊用夹具可以限制转子焊接过程中的高温蠕变变形，从而保证焊后转子的焊接强度和尺寸精度，进而使得涡轮分子泵转子具有高性能、耐腐蚀性的特性。CN110014217ACN110014217A权利要求书1/1页1.一种扩散焊用夹具，用于在扩散焊接作业时夹持涡轮分子泵转子，所述涡轮分子泵转子包括多组交替堆叠的转子环和叶片，其特征在于，所述扩散焊用夹具包括：防变形夹具，所述防变形夹具包括用于与多个所述叶片一一对应设置的多个周向限位凹槽，所述周向限位凹槽用于夹持所述涡轮分子泵转子的叶片，以限制叶片周向和高度方向变形。2.根据权利要求1所述的扩散焊用夹具，其特征在于：所述防变形夹具包括多个堆叠设置的夹体，任意相邻两个所述夹体之间形成一个所述周向限位凹槽。3.根据权利要求2所述的扩散焊用夹具，其特征在于：每个所述夹体均设有至少一个定位孔，所述防变形夹具还包括定位销，所述定位销与所述定位孔插接配合以进行定位。4.根据权利要求1所述的扩散焊用夹具，其特征在于：所述防变形夹具的材质为高强钢材质，所述涡轮分子泵转子的材质为超细晶钛或钛合金材质。5.根据权利要求4所述的扩散焊用夹具，其特征在于：所述涡轮分子泵转子的总高度为大于所述防变形夹具的总高度。6.根据权利要求1至5中任一项所述的扩散焊用夹具，其特征在于：所述扩散焊用夹具还包括对准夹具，当所述涡轮分子泵转子套设于所述对准夹具的外侧时，所述对准夹具与所述涡轮分子泵转子同轴线设置，所述对准夹具用于在焊接作业前为所述转子环和所述叶片的安装基准。7.根据权利要求6所述的扩散焊用夹具，其特征在于：所述对准夹具为筒状结构，用于与所述涡轮分子泵转子的内侧壁抵持。8.一种涡轮分子泵转子的扩散焊接方法，其特征在于，包括：采用权利要求1至7中任一项所述的扩散焊用夹具夹持所述涡轮分子泵转子后进行扩散焊接。9.根据权利要求8所述的涡轮分子泵转子的扩散焊接方法，其特征在于，采用所述扩散焊用夹具夹持所述涡轮分子泵转子后进行扩散焊接具体包括：基于对准夹具，依次交替堆叠装配转子环、叶片和防变形夹具；并采用防变形夹具的周向限位凹槽一一对应地夹持叶片，同时将防变形夹具的端部间隔转子环预设距离，最终形成待焊整体装配体；将所述装配体进行真空扩散焊接作业。10.根据权利要求9所述的涡轮分子泵转子的扩散焊接方法，其特征在于，所述真空扩散焊接作业具体包括：将所述装配体放置于真空扩散焊设备中，在1e-3～1e-4Pa的真空度下，对其进行加热、加压，焊接温度为950±10℃，焊接压力为3～5MPa，保温时间为0.5～1h。2CN110014217A说明书1/5页一种扩散焊用夹具及涡轮分子泵转子的扩散焊接方法技术领域[0001]本发明涉及焊接技术领域，具体而言，涉及一种扩散焊用夹具及涡轮分子泵转子的扩散焊接方法。背景技术[0002]随着超高真空涡轮分子泵在高能加速器、可控热核反应装置、重粒子加速器和高级电子器件制造等工业领域的工业化需求愈加迫切，急需开发一种新的力学性能可靠、经济性好的涡轮分子泵制造方法。真空扩散焊是一种特别适合于加工涡轮分子泵的制造方法，能够可靠地保证涡轮分子泵的抽气性能、运行效率和耐腐蚀性。[0003]传统涡轮分子泵转子由大量预先分开加工的钛或钛合金叶片、钛或钛合金转子环交替、堆叠后，将其扩散焊为整体结构。但是，由于扩散焊接头的形成依赖于接合界面紧密贴合后原子的高温扩散过程，因此为了保证良好的焊接质量，需要增加焊接压力使得连接界面紧密贴合、需要提高焊接温度以激活原子扩散、需要延长焊接时间以保证原子扩散过程充分进