[发明专利]一种降低6061铝合金真空钎焊缺陷的工艺方法及夹具

说明书

本发明公开了一种降低6061铝合金真空钎焊缺陷的工艺方法及夹具，所述夹具包括通过立杆（7）连接的上盖板（2）和下盖板（1）；所述上盖板（2）下方依次为上不锈钢板（4）、弹簧（5）和垫板（3）；所述下盖板（1）上方为下不锈钢板（6）。本发明对钎焊时升温，保温及冷却工艺曲线进行了调整，采用本发明可实现该类冷板的国产化，大大降低了6061铝合金真空钎焊缺陷，提升了产品品质，同时提升了企业国际形象。

技术领域

本发明涉及医疗用6061铝合金冷板真空钎焊工艺方法，特别是6061铝合金冷板的特殊真空钎焊温度曲线以及工件装配夹具。

背景技术

冷板作为与医疗CT机配套研制的产品，其主要作用是负责CT及旋转部分大功率电子元器件的热量传递，并与该系统一起高速旋转，由于该系统造价高昂，对冷板的可靠性要求非常高，该冷板属于医疗CT散热系统的重要组成部件，其具有体积大，结构复杂，钎焊后焊接质量要求高(钎焊后UT扫描在流道附近3mm范围内不允许出现缺陷，其余范围不允许缺陷长度超过30mm；钎焊缝金相条件下距侧表面2mm范围以外不允许出现细小孔洞及溶蚀等缺陷)。

一直以来，该冷板由美国采用NOCKLOCK钎焊生产，但NOCKLOCK钎焊工艺方法残留的钎剂无法去除，在使用过程中出现冷板腐蚀现象，对整机使用带来极大风险。由于冷板的尺寸很大(长1280mm、高334mm、厚60mm)，材料为6061铝合金(6061固液相温度为582～652℃)，常规的工艺方法焊接后容易溶蚀母材在钎焊缝出现较多缺陷，该产品一直很难实现国产化。

国内目前6061冷板均采用传统的真空钎焊，其焊接时的温度曲线如图3所示，室温～ 400℃(升温35～40min；保温时间：60～80min、真空度：＞8.0×10^-2)；400～530℃ (升温15～20min；保温时间：60～80min、真空度：＞8.0×10^-3)；530～565℃(升温 10～15min；保温时间：60～80min、真空度：＞4.5×10^-3)；565～615℃(升温10min；保温时间：10～20min、真空度：＞3.0×10^-3)；615～610℃(降温5min；保温时间：10～ 15min)，断电降温，此时产品工件温度达到590～595℃即可。该方法生产的产品钎焊质量不高，存在缺陷较多，并且合格率很低，还不具备生产该类高品质冷板。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：设计一种降低6061铝合金冷板真空钎焊缺陷的工艺方法和夹具，提高产品钎焊质量，减少缺陷，提高合格率，能够小规模生产该类高品质冷板。

用于医疗CT机配套研制生产的冷板要求低温差，每个高温段均需要严格控制产品最低温度和最高温度，保证产品能够内外均匀，整体温度低于6061铝合金过烧温度，避免因产品内外温度差异、表面温度高导致钎料流动不均匀以及过烧等现象引起的真空钎焊焊接缺陷。焊接后的低缺陷，必须是UT、金相均满足要求。

本发明的技术方案如下(本发明中真空钎焊真空度所使用单位为帕斯卡(Pa))：

一种降低6061铝合金真空钎焊缺陷的工艺方法，包括冷板工件在真空钎焊炉中的升温，保温和降温，各温度区间的要求如下：

(1)升温区间：室温～430℃，升温耗时30～40min；

(2)430℃保温，保温时间：60～90min，真空度：＞2.0×10^-2；

(3)升温区间：430～530℃，升温耗时20min；

(4)530℃保温，保温时间：120～150min，真空度：＞7.5×10^-3；

(5)升温区间：530～570℃，升温耗时20min；