[发明专利]一种铜-钢异种金属火焰钎焊焊接方法

说明书

本发明属于钎焊焊接技术领域，具体的，涉及一种铜‑钢异种金属火焰钎焊焊接方法。本发明是通过采用HIAgCu40‑35银基复合金属作为过渡金属，使用自制320J‑7银钎焊料，焊前对焊丝和待焊工件进行表面清洗、对焊料进行烘干处理以及将待焊工件进行暂焊和校正，焊接时采用火焰为外焰来加热，焊枪匀速移动，焊丝匀速填丝，并保证银钎焊料均匀受热熔化，形成外形美观、质量良好的连续焊缝完成焊接；本发明的优点是：大大提高了铜‑钢异种金属焊接的可靠性，减少焊缝内部铜‑钢异种金属原子间相互扩散，防止焊接裂纹的产生，焊缝成形均匀。

技术领域

本发明属于钎焊焊接技术领域，具体的，涉及一种铜-钢异种金属火焰钎焊焊接方法。

背景技术

航空发动机加温器是某型号飞机发动机的一个重要附件，是保持该型号飞机驾驶舱环境温度的关键部件。该加温器由进气管、排气管、散热片、挡板、外壳和衬套等多个零件焊接而成，其中排气管、挡板、外壳和衬套为不锈钢材料，散热片为铜质材料。为保证驾驶舱环境温度，散热片呈螺旋状环绕在排气管表面构成铜-钢角接焊工件，如图1所示。铜-钢异种金属的角焊结构在焊接过程中，在母材铜一侧易产生气孔和母材晶粒长大现象，且低熔共晶体在热应力作用下易产生裂纹；在母材钢一侧熔合区容易发生液态铜向钢晶粒一侧渗透作用，从而导致热裂纹形成。加上零件结构形状复杂，焊接难度大，焊接质量难以保证。因此提供一种生产效率高、成本低和焊缝接头质量较好的铜-钢异种金属焊接方法尤为重要。

发明内容

针对上述现有技术，本发明的目的在于克服现有技术中针对航空用加温器结构件焊接时，由于铜-钢异种金属在物理、化学性能等方面的存在较大差异，导致其焊缝接头质量较差、生产效率低下和成本较高等的技术质量问题，从而提供一种以银基复合金属作为过渡层金属，生产效率高，成本低和焊缝接头质量较好的铜-钢异种金属火焰钎焊焊接方法。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种铜-钢异种金属火焰钎焊焊接方法，该方法通过以下步骤实现：

（1）焊前检查焊枪、气管、氧气、乙炔气瓶上压力表是否完好且在有效期之内；

（2）采用HIAgCu40-35银基复合金属焊丝作为焊接填充材料，在铜-钢焊接母材上添加过渡层银金属；

（3）使用自制320J-7银钎剂作为焊料；

（4）焊前对待焊工件和HIAgCu40-35银基复合金属焊丝进行表面清理；

（5）焊前将320J-7银钎焊焊料置于烘箱中进行烘干处理；

（6）打开氧气和乙炔气瓶，保证氧气压力在0.15～0.65MPa范围内, 乙炔压力大于0.1MPa；

（7）焊前将待焊工件进行暂焊，铜和不锈钢的焊接接头方式采用角接焊接结构，焊接方法采用火焰钎焊，工件火焰钎焊焊接开始与结束时间间隔不超过6小时；

（8）焊前对所述步骤（7）暂焊后的工件进行校正；且保证工件焊前修配间隙在0～1.5mm范围内；

（9）焊接时，将所述步骤（8）校正后的工件放置在焊接工装上，焊接过程中采用火焰为外焰来加热，焊枪匀速移动，HIAgCu40-35银基复合金属焊丝匀速填丝，并保证320J-7银钎焊料均匀受热熔化，形成外形美观、质量良好的连续焊缝；

（10）焊接结束后，将焊后试样提交专业焊接检验工检验。

进一步，所述步骤（3）中的自制320J-7银钎焊料，该银钎焊料由氟化钾KF和硼酸H₃BO₃组成，其制备方法为：①将氟化钾（KF）和硼酸（H₃BO₃）混合，获得混合物；