一种1Cr18Ni9Ti不锈钢管与5A06铝合金管的炉中钎焊方法技术

本发明专利技术涉及一种1Cr18Ni9Ti不锈钢管与5A06铝合金管的炉中钎焊方法，适用于壁厚δ1.5mm～5mm的1Cr18Ni9Ti不锈钢与壁厚δ1.5mm～5mm的5A06铝合金搭接接头结构的焊接。本发明专利技术解决了1Cr18Ni9Ti不锈钢与5A06铝合金氩弧焊焊接强度较低的技术问题，降低了焊缝内部液态铝向钢侧的渗透裂纹等焊接缺陷产生的几率，大幅的提高了连接强度。

A furnace brazing method for 1Cr18Ni9Ti stainless steel tube and 5A06 aluminum alloy pipe

The invention relates to a furnace brazing method for 1Cr18Ni9Ti stainless steel pipe and 5A06 aluminum alloy pipe, which is suitable for welding the overlap joint structure of 1Cr18Ni9Ti stainless steel with wall thickness of 1.5mm~5mm and 5A06 aluminum alloy with wall thickness of 1.5mm~5mm. The invention solves the technical problem of low welding strength in argon arc welding of 1Cr18Ni9Ti stainless steel and 5A06 aluminum alloy, reduces the probability of welding defects such as penetration crack of liquid aluminum inside the weld to the steel side, and greatly improves the connection strength.

【技术实现步骤摘要】
一种1Cr18Ni9Ti不锈钢管与5A06铝合金管的炉中钎焊方法
本专利技术涉及一种1Cr18Ni9Ti不锈钢管与5A06铝合金管的炉中钎焊方法，适用于壁厚δ1.5mm～5mm的1Cr18Ni9Ti不锈钢与壁厚δ1.5mm～5mm的5A06铝合金搭接接头结构的焊接。
技术介绍
现阶段采用手工氩弧焊进行1Cr18Ni9Ti不锈钢管与5A06铝合金管的焊接。该方法是：对钢侧待焊表面进行打磨，然后使用铝硅焊丝，采用手工氩弧焊的方法焊接1Cr18Ni9Ti不锈钢管与5A06铝合金管搭接接头。5A06铝合金散热较快，为保证铝侧熔合良好、焊接接头处形成有效的熔池，一般采用低焊速、大电流的方式进行5A06铝合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢手工氩弧焊焊接。但是，此种方法容易造成焊接热输入过大。热输入增大时，在焊缝表面容易产生热裂纹，同时，在焊缝内部铝-钢交接处的钢侧将形成液态铝的渗透裂纹，由此造成铝-钢连接焊缝的强度大幅降低。同时，手工焊时焊缝接头较多，接头处因起弧、收弧而多次受热，使得晶粒严重长大，所以此处焊缝的塑性等显著下降。综上，采用手工氩弧焊进行1Cr18Ni9Ti不锈钢管与5A06铝合金管的焊接，其焊缝强度较低，焊接质量波动较大。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足之处，解决1Cr18Ni9Ti不锈钢管与5A06铝合金管连接焊缝连接强度较低，焊接质量可靠性较低的问题，提出一种1Cr18Ni9Ti不锈钢管与5A06铝合金管的炉中钎焊方法，该方法采用炉中钎焊焊接工艺实现对1Cr18Ni9Ti不锈钢管与5A06铝合金管的熔钎焊连接。本专利技术采用的技术方案是：一种1Cr18Ni9Ti不锈钢管与5A06铝合金管的炉中钎焊方法，该方法的步骤包括：(1)对1Cr18Ni9Ti不锈钢管待焊接表面进行预处理；(2)对5A06铝合金管待焊接表面进行预处理；(3)将步骤(1)预处理后的1Cr18Ni9Ti不锈钢管的待焊接部位连接到到步骤(2)预处理后的5A06铝合金管的坡口内，且1Cr18Ni9Ti不锈钢管的待焊接部位与5A06铝合金管为螺纹连接，且螺纹有效长度不小于10mm，得到待焊接工件；(4)对步骤(3)得到的待焊接工件在焊接炉内进行钎焊；(5)钎焊完成后对工件进行后处理。所述的步骤(1)中，对1Cr18Ni9Ti不锈钢管待焊接表面进行预处理的方法为：首先加工1Cr18Ni9Ti不锈钢管外螺纹，然后对1Cr18Ni9Ti不锈钢管待焊接表面进行化学清洗，优选酸洗，最后在待焊接表面镀覆镍层；在进行化学清洗后，1Cr18Ni9Ti不锈钢管待焊接表面光洁度≤3.2μm；镍层的厚度为3μm～6μm；所述的步骤(2)中，对5A06铝合金管待焊接表面进行预处理的方法为：首先在5A06铝合金管待焊接表面加工内螺纹，然后在5A06铝合金管待焊接表面加工焊接坡口，最后对焊接坡口进行化学清洗，优选碱洗，进行化学清洗后，焊接坡口表面光洁度≤3.2μm；加工焊接坡口时：当5A06铝合金管的壁厚为1.5～2.5mm时，焊接坡口的坡口角度25°～30°，钝边不大于1mm；当5A06铝合金管的壁厚为2.5～5mm时，焊接坡口的坡口角度30°～45°，钝边不大于1mm；所述步骤(3)中，将1Cr18Ni9Ti不锈钢管的待焊接部位拧入到5A06铝合金管的坡口内，钢管与铝管的配合间隙在0.10～0.20mm之间；所述步骤(4)中，对待焊接工件进行钎焊时的钎焊参数为：当1Cr18Ni9Ti不锈钢管的壁厚为1.5～2.5mm且5A06铝合金管的壁厚为1.5～2.5mm时，钎焊温度为590-610℃，钎焊时间为15-30s；当1Cr18Ni9Ti不锈钢管的壁厚为2.5～5mm且5A06铝合金管的壁厚为2.5～5mm时，钎焊温度为600-620℃，钎焊时间为20-40s；所述步骤(5)中，钎焊完成后对工件进行后处理的方法为：当待焊接工件完成钎焊后，将钎焊后的工件从钎焊炉内取出，在空气中冷却，红外测温至150℃以下即可对工件进行清洗，清洗时首先用70～80℃热水浸泡工件，并使用纤维刷将钎缝周围的残余钎剂刷掉，然后用清洁的冷水冲洗，洗净后在5％～8％的稀硝酸中浸洗15～20分钟，然后再用70～80℃热水刷洗，并用纤维刷擦洗，最后用冷水冲洗至钎缝周围没有钎剂残留痕迹方可结束清洗。本专利技术与现有技术相比的有益效果是：(1)采用炉中钎焊方法，在保证焊接质量的同时，最大程度的降低了焊接热输入量，避免热裂纹等焊接缺陷的产生；(2)在钢侧待焊表面预置中间层，提高了焊缝的成型质量，避免了焊缝内部铝向钢侧渗入的产生；(3)实现了1Cr18Ni9Ti不锈钢与5A06铝合金间的熔钎焊连接，其接头强度达到91～105MPa；密封实验结果为：液压试验8MPa，气压5MPa保压5分钟不泄露，产品实物经过发动机试车考核；(4)一种1Cr18Ni9Ti不锈钢管与5A06铝合金管的炉中钎焊方法，适用于壁厚δ1.5mm～5mm的1Cr18Ni9Ti不锈钢管与壁厚δ1.5mm～5mm的5A06铝合金管搭接接头结构的焊接。在钢侧待焊表面预置中间层后，将1Cr18Ni9Ti不锈钢管和5A06铝合金管装配为具有搭接接头的结构件。选择合适的焊接参数，采用炉中钎焊工艺进行1Cr18Ni9Ti不锈钢管与5A06铝合金管的焊接，最终获得熔钎焊连接接头。本项专利技术解决了1Cr18Ni9Ti不锈钢与5A06铝合金氩弧焊焊接强度较低的技术问题，降低了焊缝内部液态铝向钢侧的渗透裂纹等焊接缺陷产生的几率，大幅的提高了连接强度。附图说明图1为1Cr18Ni9Ti不锈钢管的待焊接接头结构示意图；图2为5A06铝合金管的待焊接接头结构示意图。具体实施方式实施例如图1和图2所示，1Cr18Ni9Ti不锈钢管壁厚为2mm，5A06铝合金管壁厚为2mm。(1)在1Cr18Ni9Ti不锈钢管待焊接部位加工11mm长的外螺纹，然后对1Cr18Ni9Ti不锈钢管待焊接表面进行酸洗，酸洗后1Cr18Ni9Ti不锈钢管待焊接表面光洁度为3.2μm，最后在待焊接表面镀覆3μm镍层；(2)在5A06铝合金管待焊接部位加工11mm长的内螺纹，然后在5A06铝合金管待焊接表面加工焊接坡口，坡口角度30°，钝边不大于1mm，最后对焊接坡口进行碱洗，碱洗后焊接坡口表面光洁度为3.2μm；(3)将步骤(1)预处理后的1Cr18Ni9Ti不锈钢管的待焊接部位拧入步骤(2)预处理后的5A06铝合金管的坡口内，间隙不大于0.15mm，得到待焊接工件；(4)对步骤(3)得到的待焊接工件在焊接炉内进行钎焊，钎焊温度610℃，钎焊时间20s；(5)钎焊完成后对工件进行后处理，后处理的方法为：当待焊接工件完成钎焊后，将钎焊后的工件从钎焊炉内取出，在空气中冷却，红外测温至150℃以下即可对工件进行清洗，清洗时首先用80℃热水浸泡工件，并使用纤维刷将钎缝周围的残余钎剂刷掉，然后用清洁的冷水冲洗，洗净后在8％的稀硝酸中浸洗20分钟，然后再用80℃热水刷洗，并用纤维刷擦洗，最后用冷水冲洗至钎缝周围没有钎剂残留痕迹方可结束清洗。将得到的连接后的1Cr18Ni9Ti不锈钢管和5A06铝合金管进行接头焊接强度测试和接头焊接密封性测试；焊接接头力学性能试验按照GB2651本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种1Cr18Ni9Ti不锈钢管与5A06铝合金管的炉中钎焊方法，其特征在于该方法的步骤包括：(1)对1Cr18Ni9Ti不锈钢管待焊接表面进行预处理；(2)对5A06铝合金管待焊接表面进行预处理；(3)将步骤(1)预处理后的1Cr18Ni9Ti不锈钢管的待焊接部位连接到到步骤(2)预处理后的5A06铝合金管的坡口内，得到待焊接工件；(4)对步骤(3)得到的待焊接工件在焊接炉内进行钎焊；(5)钎焊完成后对工件进行后处理。

【技术特征摘要】
1.一种1Cr18Ni9Ti不锈钢管与5A06铝合金管的炉中钎焊方法，其特征在于该方法的步骤包括：(1)对1Cr18Ni9Ti不锈钢管待焊接表面进行预处理；(2)对5A06铝合金管待焊接表面进行预处理；(3)将步骤(1)预处理后的1Cr18Ni9Ti不锈钢管的待焊接部位连接到到步骤(2)预处理后的5A06铝合金管的坡口内，得到待焊接工件；(4)对步骤(3)得到的待焊接工件在焊接炉内进行钎焊；(5)钎焊完成后对工件进行后处理。2.根据权利要求1所述的一种1Cr18Ni9Ti不锈钢管与5A06铝合金管的炉中钎焊方法，其特征在于：所述的步骤(1)中，对1Cr18Ni9Ti不锈钢管待焊接表面进行预处理的方法为：首先加工1Cr18Ni9Ti不锈钢管外螺纹，然后对1Cr18Ni9Ti不锈钢管待焊接表面进行化学清洗，最后在待焊接表面镀覆镍层。3.根据权利要求2所述的一种1Cr18Ni9Ti不锈钢管与5A06铝合金管的炉中钎焊方法，其特征在于：所述的化学清洗为酸洗，在进行酸洗后，1Cr18Ni9Ti不锈钢管待焊接表面光洁度≤3.2μm；镍层的厚度为3μm～6μm。4.根据权利要求1所述的一种1Cr18Ni9Ti不锈钢管与5A06铝合金管的炉中钎焊方法，其特征在于：所述的步骤(2)中，对5A06铝合金管待焊接表面进行预处理的方法为：首先在5A06铝合金管待焊接表面加工内螺纹，然后在5A06铝合金管待焊接表面加工焊接坡口，最后对焊接坡口进行化学清洗。5.根据权利要求4所述的一种1Cr18Ni9Ti不锈钢管与5A06铝合金管的炉中钎焊方法，其特征在于：所述的化学清洗为碱洗，进行碱洗后，焊接坡口表面光洁度≤3.2μm。6.根据权利要求4所述的一种1Cr18Ni9Ti不锈钢管与5A06铝合金管的炉中钎焊方法，其特征在于：加工焊接坡口时：当5A06铝合金管的壁厚为1.5～2.5mm时...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡强顺，王继长，向彦君，靳虎平，任宣霖，赵小青，
申请(专利权)人：西安航天发动机有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61