The present invention relates to a milling groove wall structure expanded and welded composite solid phase diffusion bonding method, the flexible working pressure is applied to the melon petals mounted inside and outside wall, formed in the solid phase under the action of high temperature diffusion bonding method, the tooling under the wall wall outward extrusion expansion reached effect; at the same time, the pressure and induced by high temperature, fast atomic diffusion, welded joints formed in the outer wall; protected by Ar gas, both to prevent the structure of oxidation and inhibition of copper metal evaporation. The heating temperature is lower than the melting temperature of the solder in the welding process, no liquid phase, both to ensure the connection strength, and can prevent the solder melting into the channel, the formation of defects of pile up. Milling groove wall structure of the invention can be applied to the vast majority of non-ferrous metals and steel, no melting phenomenon, can avoid cracks, porosity, slag, welding in stress concentration problems; the process is simple, good product quality, high production efficiency, and no arc, dust and other harmful substances.
【技术实现步骤摘要】
一种铣槽壁板结构胀焊复合固相扩散连接方法
本专利技术涉及一种固相扩散连接方法,具体涉及一种铣槽壁板结构胀焊复合固相扩散连接方法。
技术介绍
铣槽壁板结构是目前应用最广泛的飞行器发动机喷管形式,在内壁直接加工出槽和肋,通过与外壁连接形成再生冷却夹套,流道内通入冷却液,可实现冷却的功能。发动机喷管在航空航天领域工业生产中占有重要地位,可直接影响飞行器的使用寿命。喷管内壁通常采用导热系数高的锆铜合金,外壁则采用强度较高的不锈钢,由于铣槽壁板结构内外层材料差异较大,流道较窄,传统的胀接、熔焊及钎焊容易产生流道堵塞,连接强度低等问题。此类结构一般采用电镀的方式,形成喷管内壁和再生冷却通道的夹套,由于喷管长期承受较大冲击、多次反复冷却、加热、高压和介质腐蚀疲劳破坏等作用,内外壁间连接质量尤为重要,特别是力学性能和密封性。如果喷管结构中存在裂纹、气孔等缺陷,在交变应力的作用下,容易导致缺陷扩展,进而发生内外壁的破损,无法降温,最终导致喷管报废。电镀过程的主要缺点是,成形精度较低,容易产生应力集中,进而发生变形,甚至断裂。而且电镀污染较大,效率较低,在实际生产中,电镀后还需要机加工修整,工序更为复杂,成本较高,质量也难以得到保证。
技术实现思路
为解决上述的利用电镀、胀接、熔焊、钎焊及其组合的方法实现铣槽结构内外壁连接时出现的成形精度低,连接质量差,污染大,生产工艺复杂、成本高等问题,本专利技术提供了一种利用真空辐射热源及柔性操作工装,在内外壁间微变形诱导的原子扩散过程的影响下,实现铣槽壁板结构胀焊复合的固相扩散连接方法。本专利技术具体通过以下方案实现:一种铣槽壁板结构胀焊复 ...
【技术保护点】
一种铣槽壁板结构胀焊复合固相扩散连接方法,其特征在于,利用辐射热源及瓜瓣内撑柔性工装,在内外壁间微变形诱导的原子扩散过程的影响下,实现铣槽壁板结构胀焊复合的固相扩散连接,具体通过以下步骤实现:步骤1:焊前清理通过机械打磨除去内外壁待焊区材料表面的氧化膜,再采用有机溶剂擦拭待焊区表面,去除油污和金属粉尘;步骤2:喷管装配在外壁机上加工出可与内壁肋条配合的凹槽,并将焊片黏贴在凹槽中,装配时内外壁采用间隙配合;步骤3:将喷管固定在炉体底部,将瓜瓣内撑工装放入内腔,保持压紧,并以速度c低速旋转;充入Ar气,开始升温,加热至一定温度d时,保温30min,继续升至一定温度f时,同时将压力提升至g,旋转速度降低为h,保温保压20min,保证喷管内外壁之间原子扩散以形成冶金结合,之后随炉冷却并卸压,瓜瓣自动放开,防止其被壁板收缩箍紧。
【技术特征摘要】
1.一种铣槽壁板结构胀焊复合固相扩散连接方法,其特征在于,利用辐射热源及瓜瓣内撑柔性工装,在内外壁间微变形诱导的原子扩散过程的影响下,实现铣槽壁板结构胀焊复合的固相扩散连接,具体通过以下步骤实现:步骤1:焊前清理通过机械打磨除去内外壁待焊区材料表面的氧化膜,再采用有机溶剂擦拭待焊区表面,去除油污和金属粉尘;步骤2:喷管装配在外壁机上加工出可与内壁肋条配合的凹槽,并将焊片黏贴在凹槽中,装配时内外壁采用间隙配合;步骤3:将喷管固定在炉体底部,将瓜瓣内撑工装放入内腔,保持压紧,并以速度c低速旋转;充入Ar气,开始升温,加热至一定温度d时,保温30min,继续升至一定温度f时,同时将压力提升至g,旋转速度降低为h,保温保压20min,保证喷管内外壁之间原子扩散以形成冶金结合,之后随炉冷却并卸压,瓜瓣自动放开,防止其被壁板收缩箍紧。2.根据权利要求1所述的一种铣槽壁板结构胀焊复合固相扩散连接方法,其特征在于:在步骤2中,根据所选母材及性能要求的不同,焊片为铜基或银基等,厚度为0.02-0.2mm。3.根据权利要求1所述的一种铣槽壁板结构胀焊复合固相扩散连接方法,其特征在于:在步骤2中,根据所选母材、钎料及性能要求的不同,喷管之间...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨旭东,彭赫力,刘海建,陈旭,李中权,何光荣,袁勇,孔振,
申请(专利权)人:上海航天精密机械研究所,
类型:发明
国别省市:上海,31
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