專利名稱：銅和不銹鋼鎳基真空釬焊工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及不同金屬焊接在一起的產(chǎn)品制造新方法，具體地說是一種 把銅和不銹鋼通過鎳基釬料在真空條件下釬焊在一起的產(chǎn)品制造方法，即 銅和不銹鋼鎳基真空釬焊工藝。
二背景技術(shù)：
不同種類金屬焊接是金屬焊接技術(shù)領(lǐng)域重要研究課題，特別是銅與不 銹鋼焊接，工業(yè)上用處很多，在巨大型超臨界、.超超臨界汽輪發(fā)電機(jī)和水 輪發(fā)電機(jī)水冷卻系統(tǒng)上用得廣泛。多年來，銅與不銹鋼焊接研究己經(jīng)取得 較為滿意的技術(shù)和工藝成果磨擦接觸焊、中頻焊接、以含鈀基為釬料的 釬焊、以銀基釬料的焊接等焊接方法已經(jīng)在工業(yè)上使用。但磨擦接觸焊受 零件形狀因素影響使其應(yīng)用受到一定限制，中頻焊接對(duì)某些銅和不銹鋼件 焊接在一起達(dá)不到質(zhì)量要求，鈀基釬料價(jià)格昂貴，銀基釬料焊接溫度低， 尤其是銀基釬料焊接件裝配到部件上以后再與其它部件焊接時(shí)，己焊好的 部位容易出現(xiàn)重熔現(xiàn)象，也就是已焊好的兩個(gè)部件熔化開了，嚴(yán)重影響到 產(chǎn)品質(zhì)量，也極大的影響到鈀基和銀基作為釬料焊接工藝的大量推廣和使 用。
為了克服現(xiàn)有的銅和不銹鋼磨擦接觸焊對(duì)其零部件形狀要求的限制 而產(chǎn)生的焊接困難或不可能；為了使銅和不銹鋼焊接部件能夠工作在 950 106(TC高溫環(huán)境中；為了提高焊接件的焊縫強(qiáng)度，焊接密度；為了 .降低銅和不銹鋼件的焊接費(fèi)用，并使銅和不銹鋼件的焊接方法能夠得到推 廣，本發(fā)明提供了一種使用鎳基釬料，在真空環(huán)境中把銅和不銹鋼焊接在.一起的新的工藝方法，從而使得銅和不銹鋼的焊接變得較為容易，焊接件 可以工作在較高溫度的環(huán)境中，焊接的成本低，并且焊接方法能夠得到推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種銅和不銹鋼焊接件不受其形狀限制，焊接件能夠工作在 較高溫度環(huán)境中，能夠一次焊接多件，釬焊成本相對(duì)低廉的銅件和不銹鋼 件焊接在一起的新的工藝方法。
本發(fā)明涉及的新工藝方法的方案是銅件和不銹鋼件焊接時(shí)，在銅件 和不銹鋼件焊接部位的接觸縫隙中，放進(jìn)一定量的鎳基釬料，而后把焊接
件放到真空加熱爐中，真空加熱爐的真空度達(dá)到0.015Pa以上，開始加溫， 爐內(nèi)溫度達(dá)到IOO(TC以后開始保溫、并在950 1060'C范圍連續(xù)保持 60min,然后停止保溫，向爐內(nèi)充進(jìn)氮?dú)鈱?duì)焊接件進(jìn)行冷卻，當(dāng)溫度冷卻 到20(TC以下溫度時(shí)，打開爐門，取出焊接件，銅件和不銹鋼件鎳基真空 釬焊完成，銅件和不銹鋼件就熔焊到一起了。
本發(fā)明還有這樣一些特征采用的鎳基釬料的熔點(diǎn)在900 1000°C; 鎳基釬料必須充滿銅件和不銹鋼件焊接部位縫隙。
通過本發(fā)明鎳基真空釬焊工藝方法焊接的銅和不銹鋼接頭件，其焊接 部位經(jīng)金相檢測(cè)，銅和不銹鋼相互熔合得非常質(zhì)密，具有在高溫度工作環(huán) 境下的高強(qiáng)度，焊縫質(zhì)密，表面光潔，更重要的是解決了重熔現(xiàn)象，即銅 和不銹鋼鎳基真空釬焊件再焊到其它部件上，其焊接部位質(zhì)量不受任何影 -響，從而保證了焊接件的質(zhì)量；由于焊接件放到真空加熱爐中能夠一次進(jìn) 行多件焊接，極大的提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，增加了經(jīng)濟(jì)效益，推廣前景也非常好。
本發(fā)明銅和不銹鋼鎳基真空釬焊新工藝填補(bǔ)了銅和不銹鋼在900°C以 上鎳基釬料真空焊接的國內(nèi)琴白。
四

圖l是釬焊的工件示意圖其中項(xiàng)ll是銅件，項(xiàng)12是不銹鋼件，項(xiàng)
13是鎳基釬料；
圖2是600麗汽輪發(fā)電機(jī)水冷卻系統(tǒng)上的銅與不銹鋼接頭焊接件示意 圖其中項(xiàng)21是銅線棒，項(xiàng)22是不銹鋼水接頭，項(xiàng)23是鎳基釬料，通 過真空加熱，鎳基釬料將項(xiàng)21和項(xiàng)22熔焊到一起了。
五、 實(shí)施方式
將要焊接在一起的銅件和不銹鋼件組合起來，在銅件和不銹鋼件焊接 部位的接觸縫隙中，放進(jìn)一定量的鎳基釬料，爾后把它們放進(jìn)真空加熱爐 中，真空加熱爐的真空度達(dá)到0.015Pa以上時(shí)，對(duì)爐加溫，爐內(nèi)溫度達(dá)到 IOO(TC后開始保溫，并在950 106(TC溫度間連續(xù)保溫60min，然后停止 保溫并向爐內(nèi)充氮?dú)?，用以?duì)焊接件進(jìn)行冷卻，當(dāng)溫度下降至20(TC以下 時(shí)，打開爐門、取出焊接件，銅與不銹鋼鎳基真空釬焊就完成了。
鎳基釬料真空釬焊的工藝方案，雖然對(duì)不銹鋼具有很好的釬焊性，但 對(duì)于紫銅則需在苛刻的技術(shù)參數(shù)下，才能很好的與不銹鋼焊接在一起，這 些技術(shù)參數(shù)包括焊接環(huán)境的真空度，焊接釬料形態(tài)，焊體的加熱曲線， 銅和不銹鋼的釬焊間隙，焊后的冷卻方式，釬料的填充方式等。 . 銅和不銹鋼鎳基釬料真空焊接的具體工藝過程是銅和不銹鋼零部件 釬焊前的準(zhǔn)備、組裝、填裝釬料、涂阻流劑、釬焊、出爐檢驗(yàn)。焊前要對(duì)工件進(jìn)行清理和清洗；'
用酒精清洗焊件上的油污；用濃度為5%的H2S04對(duì)焊件進(jìn)行酸洗10分 鐘，以除去零部件上的氧化皮；最后用冷水洗干凈。 調(diào)制鎳基釬料膏，進(jìn)行焊接零部件裝配-
將調(diào)好的粘結(jié)劑與鎳基釬料粉進(jìn)行攪拌，鎳基釬料為BNi — 2，用一根 玻璃棒把調(diào)制的釬料膏沾起來，然后下垂連續(xù)段長(zhǎng)度達(dá)到20咖時(shí)為好， 然后裝入注射器中，用注射器將鎳基釬料膏注射到銅件和不銹鋼件組合的 焊縫中。焊縫間隙控制在0. 05 0. 10畫。
進(jìn)行釬焊
將裝好鎳基釬料的銅和不銹鋼件裝入料筐、送入真空加熱爐，關(guān)好爐 -門，對(duì)爐抽真空，真空度達(dá)到0.015Pa后，按照?qǐng)Dl加熱曲線對(duì)爐進(jìn)行加 溫，在溫度達(dá)到1000'C時(shí)，開始保溫，保持溫度時(shí)間為連續(xù)60min，保持 溫度時(shí)溫度范圍應(yīng)在950 1060'C間，然后停止保溫并將氮?dú)獬淙霠t內(nèi)， 對(duì)焊件進(jìn)行冷卻，爐內(nèi)溫度降至20(TC以下時(shí)，即可出爐，焊接過程完畢。
焊后檢
銅和不銹鋼件釬焊后要目測(cè)工件的釬縫是否達(dá)到質(zhì)密、光滑；達(dá)到要 求后，每個(gè)焊件要做8千克12小時(shí)水壓試驗(yàn)并通過；還要進(jìn)行氦質(zhì)譜檢 漏，未發(fā)現(xiàn)泄漏算合格；再進(jìn)行超聲波探傷，沒有裂紋、氣泡、焊縫要100% 焊滿，才算焊接合格。
權(quán)利要求
一種銅和不銹鋼鎳基真空釬焊工藝，可以把銅件和不銹鋼件熔焊到一起的焊接方法，其特征是在銅件和不銹鋼件需要釬焊到一起的接觸部位的0.05～0.10mm縫隙中，鎳基釬料充滿焊縫，置于真空度0.015Pa、溫度950～1060℃環(huán)境中，連續(xù)保溫60min，并在氮?dú)猸h(huán)境中冷卻，完成銅和不銹鋼的焊接。
全文摘要
一種銅和不銹鋼鎳基真空釬焊工藝，是一種能實(shí)現(xiàn)銅件和不銹鋼件熔焊到一起的焊接方法。它是在需要熔焊到一起的銅件和不銹鋼件的焊接部位的縫隙中，充滿鎳基釬料，縫隙控制在0.05～0.10mm間，在真空度0.015Pa溫度950～1060℃環(huán)境中，連續(xù)保持60min，而后在此環(huán)境中充進(jìn)氮?dú)?，來冷卻焊接件，完成銅和不銹鋼的焊接。這種銅和不銹鋼鎳基真空釬焊工藝能夠進(jìn)行銅和不銹鋼焊件的批量生產(chǎn)，焊件可以安全的工作在1000℃溫度環(huán)境中，焊縫質(zhì)密光潔，沒有重熔現(xiàn)象發(fā)生，工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，非常易于推廣。
文檔編號(hào)B23K1/00GK101450408SQ20071014474
公開日2009年6月10日 申請(qǐng)日期2007年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月4日
發(fā)明者史文卿, 王紹軍 申請(qǐng)人:王紹軍