航空發(fā)動機(jī)高能點(diǎn)火裝置的焊接方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種航空發(fā)動機(jī)高能點(diǎn)火裝置的焊接方法，通過在鋁合金零件表面進(jìn)行化學(xué)鍍鎳，保證了釬料與母材的潤濕和結(jié)合，保證了焊接的有效進(jìn)行；通過多種焊接方式相結(jié)合，解決操作空間小、無法施焊的難題，既保證了高能點(diǎn)火裝置的屏蔽性，有效控制薄板鋁合金焊接變形量，并便于在狹小的空間進(jìn)行操作，保證了在焊接過程中高能點(diǎn)火線圈不被燒毀。本發(fā)明很好的解決了鋁合金錫釬焊的難題，能滿足高能點(diǎn)火裝置對電磁屏蔽的特殊要求。
【專利說明】航空發(fā)動機(jī)高能點(diǎn)火裝置的焊接方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種焊接方法，尤其是一種航空發(fā)動機(jī)高能點(diǎn)火裝置的焊接方法。
【背景技術(shù)】
[0002]建國以來，我國的航空發(fā)動機(jī)點(diǎn)火裝置都是仿照前蘇聯(lián)樣機(jī)研制的，采用的都是白金接觸點(diǎn)點(diǎn)火方式，整個(gè)裝置的殼體和蓋子都是采用鋁合金鑄造成型的，厚度在3?5_左右，重量不大于3.35Kg，外形尺寸為246mmX184mmX126mm。殼體和接線片之間采用鉚接的方式，殼體和蓋子的最后組裝采用的是螺栓連接的方式，整個(gè)裝置與航空發(fā)動機(jī)的連接件有的是采用氬弧焊的方式。白金觸點(diǎn)每次點(diǎn)火都會有燒損，點(diǎn)火次數(shù)多了以后，白金觸點(diǎn)就會變薄，上下接觸點(diǎn)的間隙就會變大，從而影響點(diǎn)火性能，因此需要經(jīng)常調(diào)整間隙和更換接觸點(diǎn)，壽命短，工作可靠性不好；同時(shí)，白金觸點(diǎn)點(diǎn)火裝置對接觸點(diǎn)表面的狀態(tài)及周圍的點(diǎn)火環(huán)境有較高的要求，接觸點(diǎn)表面臟、周圍環(huán)境差都會影響其點(diǎn)火性能。近年來，隨著新型飛機(jī)和發(fā)動機(jī)的不斷出現(xiàn)，對點(diǎn)火裝置的要求也越來越高，而高能點(diǎn)火裝置就是其中之一。高能點(diǎn)火裝置采用的是高能線圈點(diǎn)火的方式，為了減輕裝置的重量，整個(gè)點(diǎn)火裝置的殼體和蓋子采用的是1.2?1.5mm厚度的鋁合金薄板焊接而成，整個(gè)點(diǎn)火裝置包括在殼體上設(shè)置與外部的連接部分、安裝點(diǎn)火線圈和電路板的立柱、殼體上設(shè)置的導(dǎo)線輸出嘴和連接座、注入封焊料的封焊管以及在殼體內(nèi)部設(shè)置的用于屏蔽高能線圈的屏蔽盒。高能點(diǎn)火裝置的重量不大于1.1Kg,外形尺寸為106mmX88mmX55mm，因此具有重量輕，體積小，壽命長，可靠性高，起動時(shí)間快的特點(diǎn)，同時(shí)該點(diǎn)火裝置在極其惡劣的環(huán)境下仍然能正常工作。然而新型的高能點(diǎn)火裝置要求點(diǎn)火線圈的電磁屏蔽性要好，殼體內(nèi)部的屏蔽盒與屏蔽蓋要全部封焊。而這些封焊要在殼體內(nèi)部及屏蔽盒內(nèi)部裝有高能點(diǎn)火線圈和電路板的情況下完成的，因此要保證在封焊過程中，安裝在裝置內(nèi)部的高能點(diǎn)火線圈不被燒毀。保證高能點(diǎn)火線圈不被燒毀的溫度是70°C，也就是說殼體和屏蔽盒的封焊時(shí)，高能點(diǎn)火線圈的溫度不能超過70°C，目前較為合理的方式是采用軟釬焊，即鋁合金錫釬焊方式。然而，鋁合金之間采用錫釬焊的方式難度很大，其原因是因?yàn)樵阡X合金表面有一層熔點(diǎn)高達(dá)2050度的三氧化二鋁膜，很難去除，在室溫時(shí)，三氧化二鋁的膜層厚度為5nm左右，在釬焊溫度下，膜層厚度急劇增至100?200nm，同時(shí)，此膜采用機(jī)械方法去除后會在0.02s后迅速生成，阻礙釬料和母材的潤濕和結(jié)合。目前國內(nèi)沒有一種成熟的鋁合金錫釬焊的方法。同時(shí)，由于高能點(diǎn)火裝置的殼體和蓋子的壁厚較薄，控制焊接變形也是焊接的難點(diǎn)之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種航空發(fā)動機(jī)高能點(diǎn)火裝置的焊接方法，解決鋁合金錫釬焊的難點(diǎn)，保證鋁合金殼體和蓋子的封焊質(zhì)量，并在焊接過程中保護(hù)點(diǎn)火線圈不受熱損傷，并達(dá)到高能點(diǎn)火裝置的電磁屏蔽的目的。
[0004]本發(fā)明的具體實(shí)施方法是，所述的焊接方法包括以下步驟:
I)將所有需要錫釬焊的鋁合金零件進(jìn)行表面化學(xué)鍍鎳，所述的表面化學(xué)鍍鎳按以下工步進(jìn)行:
a)清洗:將零件用180號汽油浸泡8~12分鐘，取出后用干凈的軟毛刷清洗干凈并自然晾干；
b)化學(xué)除油:將零件放入成分為氫氧化鈉8~12克/升、磷酸鈉40~50克/升、硅酸鈉25~35克/升、碳酸鈉20~30克/升、其余為水的溶液中浸泡3~5分鐘，浸泡溫度為60~70°C ；
c)堿浸蝕:將零件放入到成分為氫氧化鈉40~60克/升、其余為水的溶液中0.5~I分鐘，浸泡溫度為50~60°C ;
d)酸浸蝕:將零件放入到成分為硝酸500毫升/升、其余為水的溶液中10~15秒，浸泡溫度為室溫；
e)第一次浸鋅:將零件放入到成分為氫氧化鈉400~600克/升、氧化鋅80~120克/升、酒石酸鉀納15~25克/升、三氯化鐵I~2克/升、其余為水的溶液中0.5~I分鐘，溫度為室溫；
f)第二次浸鋅:將零件放入到成分為氫氧化鈉400~600克/升、氧化鋅80~120克/升、酒石酸鉀納15~25克/升、三氯化鐵I~2克/升、硝酸鈉0.8~1.2克/升、其余為水的溶液中0.5~I分鐘，溫度為室溫；
g)表面調(diào)整:將零件放入到成分為碳酸氫鈉40~60克/升、其余為水的溶液中10~15分鐘，溫度為室溫；
h)化學(xué)鍍鎳:將零件放入到成分為硫酸鎳25~30克/升、磷酸氫鈉20~25克/升、乙酸鈉15~25克/升、酒石碳8~12克/升、絡(luò)合劑12~17毫升/升、穩(wěn)定劑0.001~
0.002克/升、其余為水的溶液中40~60分鐘，溫度為90~94°C ；
以上所述的所有工步結(jié)束后均進(jìn)行水溫為60~80°C的熱水和常溫水進(jìn)行清洗至零件表面無殘留溶液后風(fēng)干；
2)將所有零件的待焊處用無水酒精擦試干凈后晾干；
3)將所有零件組裝后，將待焊處預(yù)熱至50~60°C；
4)焊接:焊接的順序和方式如下表所示:
【權(quán)利要求】
1.一種航空發(fā)動機(jī)高能點(diǎn)火裝置的焊接方法，其特征是，所述的方法包括以下步驟: 1)將所有需要錫釬焊的鋁合金零件進(jìn)行表面化學(xué)鍍鎳； 2)將所有零件的待焊處用無水酒精擦試干凈后晾干； 3)將所有零件組裝后，將待焊處預(yù)熱至50~60°C； 4)焊接:焊接的順序和方式如下表所示:
2.如權(quán)利要求1所述的航空發(fā)動機(jī)高能點(diǎn)火裝置的焊接方法，其特征是，所述的表面化學(xué)鍍鎳按以下工步進(jìn)行: 1)清洗:將零件用180號汽油浸泡8~12分鐘，取出后用干凈的軟毛刷清洗干凈并自然晾干； 2)化學(xué)除油:將零件放入成分為氫氧化鈉8~12克/升、磷酸鈉40~50克/升、硅酸鈉25~35克/升、碳酸鈉20~30克/升、其余為水的溶液中浸泡3~5分鐘，浸泡溫度為60~70°C ； 3)堿浸蝕:將零件放入到成分為氫氧化鈉40~60克/升、其余為水的溶液中0.5~I分鐘，浸泡溫度為50~60°C ; 4)酸浸蝕:將零件放入到成分為硝酸500毫升/升、其余為水的溶液中10~15秒，浸泡溫度為室溫； 5)第一次浸鋅:將零件放入到成分為氫氧化鈉400~600克/升、氧化鋅80~120克/升、酒石酸鉀納15~25克/升、三氯化鐵I~2克/升、其余為水的溶液中0.5~I分鐘，溫度為室溫； 6)第二次浸鋅:將零件放入到成分為氫氧化鈉400~600克/升、氧化鋅80~120克/升、酒石酸鉀納15~25克/升、三氯化鐵I~2克/升、硝酸鈉0.8~1.2克/升、其余為水的溶液中0.5~I分鐘，溫度為室溫； 7)表面調(diào)整:將零件放入到成分為碳酸氫鈉40~60克/升、其余為水的溶液中10~15分鐘，溫度為室溫； 8)化學(xué)鍍鎳:將零件放入到成分為硫酸鎳25~30克/升、磷酸氫鈉20~25克/升、乙酸鈉15~25克/升、酒石碳8~12克/升、絡(luò)合劑12~17毫升/升、穩(wěn)定劑0.0Ol~.0.002克/升、其余為水的溶液中40~60分鐘，溫度為90~94°C ； 以上所述的所有工步結(jié)束后均進(jìn)行水溫為60~80°C的熱水和常溫水進(jìn)行清洗至零件表面無殘留溶液后風(fēng)干。
3.如權(quán)利要求1所述的航空發(fā)動機(jī)高能點(diǎn)火裝置的焊接方法，其特征是，所述的步驟3)中，所采用的加熱設(shè)備可以為熱風(fēng)槍。
4.如權(quán)利要求1所述的航空發(fā)動機(jī)高能點(diǎn)火裝置的焊接方法，其特征是，所述的步驟4)中，所有焊接過程中，監(jiān)控殼體任一點(diǎn)的溫度不應(yīng)超過70°C。
5.如權(quán)利要求4所述的航空發(fā)動機(jī)高能點(diǎn)火裝置的焊接方法，其特征是，所述的監(jiān)控的方式采用紅外測溫儀。
【文檔編號】B23K1/20GK103737137SQ201310653541
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月6日
【發(fā)明者】劉文波, 郭澤麟, 賈云蘭, 辛旭生, 田鵬, 劉江濤 申請人:哈爾濱東安發(fā)動機(jī)（集團(tuán)）有限公司