蝶片式迷宫阀笼装结构钎焊方法技术

本发明专利技术公开了一种蝶片式迷宫阀笼装结构钎焊方法，包括如下步骤：步骤1：首先对蝶片基体进行喷砂处理，然后进行化学镀镍，然后在蝶片上的流道处涂抹纳米无机耐高温涂料，待固化后，向流道内填充环氧树脂有机填料和/或石蜡填料，并抹平至与蝶片基体对齐，待固化后，再将纳米无机耐高温涂料抹在环氧树脂有机填料表面，最后在蝶片基体的非流道区域涂抹钎焊材料，制得预烧结蝶片基体；步骤2：将步骤1制得的预烧结蝶片基体层层对齐，垒加在一起，组成笼装结构，再用工装夹具加紧，然后烧结。本发明专利技术通过改进上述钎焊工艺，降低烧结温度，增加焊接件之间的结合强度，并且有效防止流道口被堵塞。

Brazing Method for Cage Structure of Butterfly Labyrinth Valve

【技术实现步骤摘要】
蝶片式迷宫阀笼装结构钎焊方法
本专利技术属于阀门
，具体涉及一种蝶片式迷宫阀笼装结构钎焊方法。
技术介绍
多级迷宫降压阀采用的是多层蝶片组成的迷宫式流道调节阀，通过阀芯与蝶片组件的位置，调节流过阀内的介质的流量，通过蝶片上细小的流道及其频繁的折弯增加沿程阻力，大幅度的降低了高压气体或者蒸汽的压力，由于有效的多级降压使液体不会产生气蚀，并且降低了降压过程中的噪声。迷宫式调节阀主要是由多个蝶片组成，每个蝶片的表面上有很多轴对称布置的细小流道，这些流道的由中心孔沿着径向发散，由于整体蝶片的表面布置非常像个迷宫，所以被称作式迷宫式蝶片阀(例如图1和图2所示)。蝶片表面迷宫的设计可根据介质工艺参数不同，流道的布置有所不同。目前蝶片组成的笼状结构可以由多种方式成型，包括较为普通的单个蝶片的机加工成型，然后焊接在一起，也可以通过导柱将蝶片锁在一起，甚至存在3D打印的笼状结构；但目前大多数的笼状结构为蝶片的焊接成型，3D打印的笼状结构由于成本非常昂贵，所以采纳的比较少，相信随着今后3D打印设备及其原材料的成本进一步降低，3D打印的笼状结构会进一步的普及。虽然蝶片式焊接结构造价比较低，而且性能也足够优秀，但是相关的成型工艺并不完全成熟。一般是采用钎焊工艺，利用钎料涂抹在蝶片上，只抹在蝶片的上表面，不让流道区域有钎料，然后，将蝶片层层对齐垒加在一起，构成笼状结构，用工装将蝶片固定好，自然风干，然后送入真空炉内进行烧结，到达一定的控制温度及其时间后，取出笼状结构及其工装，拆卸工装，清洗。之后送去经一步加工。目前我们利用上述普通的涂抹和钎焊工艺制作的笼状结构存在很多的问题，现在描述如下：首先是蝶片上涂抹的涂料在高温烧结过程中由于虹吸现象，会很容易流到流道里去，最后堵死部分流道口，如果超过一定数量的流道口被堵塞或部分堵死，产品就报废了。还有一种情况就是，焊料和蝶片基材的钎焊性能不好，造成焊接的部分区域不牢靠，甚至整个脱开。另一种情况就是为增强焊接牢靠的性能，增加烧结温度，由于过程温度过高，这样的话，在真空的烧结过程中，由于蝶片中间有很多称的流道，及其蝶片自身薄片状的原因，受到温度的影响的产生较大的热应力，最终蝶片表面弯曲，使得蝶片无法严格密封而造成产品不合格。
技术实现思路
本专利技术为克服上述现有技术中的缺陷，提供一种蝶片式迷宫阀笼装结构钎焊方法。本专利技术所采用的技术方案为：一种蝶片式迷宫阀笼装结构钎焊方法，包括如下步骤：步骤1：首先对蝶片基体进行喷砂处理，然后进行化学镀镍，然后在蝶片上的流道处涂抹纳米无机耐高温涂料，待固化后，向流道内填充环氧树脂有机填料，并抹平至与蝶片基体对齐，待固化后，再将纳米无机耐高温涂料抹在环氧树脂有机填料表面，最后在蝶片基体的非流道区域涂抹钎焊材料，制得预烧结蝶片基体；步骤2：将步骤1制得的预烧结蝶片基体层层对齐，垒加在一起，组成笼装结构，再用工装夹具加紧，然后烧结；所述烧结温度优选为650℃到950℃进一步的，所述化学镀镍选取低磷的化学镀镍(一般指磷含量小于3.6wt％)；和/或，所述纳米无机耐高温涂料为以纳米二氧化硅为主的无机涂料。化学镀镍尽量选取低磷的镀镍方式，一方面表面硬度会降低，其次镍表面的纯度高，有助于钎料的浸润性能。纳米无机耐高温涂料为纳米二氧化硅为主的无机涂料(即纳米无机耐高温涂料中纳米二氧化硅含量大于85wt％)，常温下即可固化，且在高温下能形成耐高温隔绝膜，产生很强的隔绝层。进一步的，所述纳米无机耐高温涂料的成膜厚度为10～20微米；和/或，所述化学镀镍形成的镀膜厚度为5～10微米；和/或，所述钎焊材料涂抹厚度为20～30微米。烧结过程中，环氧树脂有机填充料在200度左右开始挥发，由蝶片流道口蝶片内孔3及其外圆端面处散出。流道口内的树脂填充材料有助于产生实体结构，防止钎料进入流道，同时200度左右挥发时产生压力，加强对钎料的封堵，此时纳米无机耐高温涂料组成的封闭体将钎料隔绝在蝶片上的流道2外。此时烧结温度继续增加，到达800度左右，钎料开始熔化，此时纳米无机耐高温涂料始终还存在，所以钎料始终无法进入流道口。本专利技术所取得的技术效果为：(1)纳米无机耐高温涂料膜会具有耐高温特性，和成膜能力，在钎焊剂熔化后，起到封堵作用，防止钎焊剂流入流道内；(2)流道内的环氧树脂填充材料有助于产生实体结构，防止钎料进入流道；(3)纳米无机耐高温涂料抹在环氧树脂有机填充料上面，该纳米无机耐高温涂料会与之前的纳米无机耐高温涂料形成胶连涂层，并将环氧树脂有机填充料完全封闭在纳米无机耐高温涂料膜内；(4)流道内的环氧树脂填充材料200度左右挥发时产生压力，加强对钎料的封堵；(5)蝶片表面镀镍膜，增加与钎焊材料的浸润性能，提高钎焊的附着力，增加可选择的钎焊种类，降低钎焊温度；(6)蝶片表面镀镍膜，还增加了可选择的钎焊种类，降低钎焊温度，减少热应力，减少变形。本专利技术通过改进上述钎焊工艺，降低烧结温度，增加焊接件之间的结合强度，并且有效防止流道口被堵塞。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1为
技术介绍
中的多层蝶片组成的迷宫阀笼装结构示意图。图2为图1的左视示图。图中：1.蝶片基体，2.蝶片上的流道，3.蝶片内孔。具体实施方式现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。首先对蝶片基体1(蝶片的基体材料一般是316不锈钢，或者是其它的合金钢材，本实施例选用316不锈钢)进行喷砂处理，这样有助于增加焊接表面积。其次对蝶片基体1的表面进行化学镀镍处理，镀膜厚度为10微米。化学镀镍尽量选取低磷的镀镍方式，一方面表面硬度会降低，其次镍表面的纯度高，有助于钎料的浸润性能。化学镀镍可以改善蝶片基体1与钎料的浸润性，可以使得钎焊区域浸润完整，同时附着力增加，而且以银、铜钎料为主的多种钎料都与镀镍改性表面具有更好的钎焊效果，同时在选取钎焊料时，有更多的选择空间，可以选择低温钎料，大幅度降低钎焊的温度，这样防止蝶片因为温度过高，造成热应力大，而引起的蝶片基体1变形。化学镀镍后，在蝶片上的流道2处涂抹纳米无机耐高温涂料，该涂料是纳米二氧化硅为主的无机涂料，成膜厚度为10微米左右，常温下即可固化，在高温下形成耐高温隔绝膜，产生很强的隔绝层。由于镀膜和纳米涂料均为10微米对蝶片上的流道2流通特性无影响。纳米无机耐高温涂料常温下半个小时即可固化，固化后将环氧树脂有机填充料填入蝶片上的流道2内，并且抹平，与蝶片基体1的上下表面及内外两侧均对其)。固化后，再将纳米无机耐高温涂料抹在环氧树脂有机填充料上面，该涂料会与之前的涂料形成胶连涂层，将环氧树脂有机填充料完全封闭在纳米无机耐高温涂料膜内。最后在蝶片基体1的非流道区域涂抹钎焊材料，涂抹20微米左右厚，让蝶片基体1层层对齐，垒加在一起，组成笼状结构，用工装夹具加紧，准备烧结。烧结过程中，首先将温度预热至烧结温度，预热方式为使温度由200℃线性升高至500℃，然后将烧结温度控制在500℃～950℃，烧结时间30～120分钟。烧结温度及烧结时间具体可根据零件大小不同而定，小于DN50尺寸的可采用650℃以下，大于DN50尺寸的在700℃左右，厚度小于4mm的产品，时间50分钟以下，大于4mm的，时间增加。烧结结束后，自然随炉冷却。环氧树脂有机填充料在200℃左右开始挥发，由蝶片流道口本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蝶片式迷宫阀笼装结构钎焊方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：首先对蝶片基体(1)进行喷砂处理，然后进行化学镀镍，然后在蝶片上的流道(2)处涂抹纳米无机耐高温涂料，待固化后，向流道(2)内填充环氧树脂有机填料和/或石蜡填料，并抹平至与蝶片基体(1)对齐，待固化后，再将纳米无机耐高温涂料抹在环氧树脂有机填料表面，最后在蝶片基体(1)的非流道区域涂抹钎焊材料，制得预烧结蝶片基体；步骤2：将步骤1制得的预烧结蝶片基体层层对齐，垒加在一起，组成笼装结构，再用工装夹具加紧，然后烧结。

【技术特征摘要】
1.一种蝶片式迷宫阀笼装结构钎焊方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：首先对蝶片基体(1)进行喷砂处理，然后进行化学镀镍，然后在蝶片上的流道(2)处涂抹纳米无机耐高温涂料，待固化后，向流道(2)内填充环氧树脂有机填料和/或石蜡填料，并抹平至与蝶片基体(1)对齐，待固化后，再将纳米无机耐高温涂料抹在环氧树脂有机填料表面，最后在蝶片基体(1)的非流道区域涂抹钎焊材料，制得预烧结蝶片基体；步骤2：将步骤1制得的预烧结蝶片基体层层对齐，垒加在一起，组成笼装结构，再用工装夹具加紧，然后烧...

【专利技术属性】
技术研发人员：马玉山，刘海波，常占东，何涛，刘艳玲，马军，
申请(专利权)人：吴忠仪表有限责任公司，吴忠仪表工程技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：宁夏,64