一种钯合金薄壁管钎焊封口的方法技术

本发明专利技术公开了一种钯合金薄壁管钎焊封口的方法，该方法包括以下步骤：一、将钎料安装在管封头上，然后将安装有钎料的管封头插入到钯合金薄壁管中；所述管封头由管封头帽，管封头主体和管封头尾组成；二、将插有管封头的钯合金薄壁管放入到真空钎焊炉内进行钎焊处理，得到具有钎焊封口的钯合金薄壁管。本发明专利技术先将钎料安装在管封头，然后将管封头插入钯合金薄壁管，再进行钎焊处理，待钎料熔化填满装配间隙后，冷却至室温，实现了对钯合金薄壁管的钎焊封口，能批量进行钯合金薄壁管的钎焊封口，提高了钯合金薄壁管钎焊封口的生产效率，本发明专利技术采用的管封头结构简单，加工成本低，减少了钎料的用量，降低了成本，得到的钎焊封口端强度高、气密性好。

【技术实现步骤摘要】
一种钯合金薄壁管钎焊封口的方法
本专利技术属于薄壁管封口
，具体涉及一种钯合金薄壁管钎焊封口的方法。
技术介绍
高纯氢气纯化分离装置的“心脏”部件为钯合金薄壁扩散管组件，钯合金薄壁扩散管组件由一束一端封口的钯合金薄壁管焊接在法兰上组成，由于钯合金薄壁管的壁厚一般都小于0.1mm，无法采用熔焊法对钯合金薄壁管进行气密性良好的封口。现有技术中对钯合金薄壁管的封口主要采用高频感应局部加热的方法，先将钎焊丝插入钯合金薄壁管的空腔处，然后加热至钎焊丝熔化充盈空腔，再迅速冷却固化形成焊栓进行封口，在高频感应局部加热中，由于存在气体，钎焊丝在熔化过程中吸气，在凝固过程中放气，因此熔化的钎焊丝在凝固的过程中会产生缩孔，同时空腔内的气体会在焊栓形成过程中在其内部形成细小的微气孔，连通的微气孔会导致纯化装置发生泄漏，纯化性能大大降低。现有技术进行封口时一般使用银钎料，单根堵头的钎料用量为1g～2g，钎料用量较大，此外，现有技术中每次只能对单根钯合金薄壁管进行封口，生产效率低，并且加热、冷却过程控温不精确，使得到的封口钯合金薄壁管的品质各异。因此，人们迫切需要一种能够批量、高效的将钯合金薄壁管进行高可靠性封口的方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种钯合金薄壁管钎焊封口的方法。本专利技术将钎料环绕安装在管封头上，将管封头插入钯合金薄壁管空腔内，通过精确控温使钎料熔化填隙，最后快速冷却固化完成钎焊封口，减少了钎料的使用量，降低了制造成本，得到的钎焊封口端具有强度高、气密性好的优点。为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案为：一种钯合金薄壁管钎焊封口的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、将钎料环绕安装在管封头上，然后将安装有钎料的管封头插入到钯合金薄壁管中；所述管封头由一体成型的管封头帽、管封头主体和管封头尾组成，所述管封头主体为圆柱体结构，所述管封头尾为圆台状结构，所述管封头帽下端面的直径大于所述管封头主体横截面的直径，所述管封头帽下端面的直径大于所述钯合金薄壁管的外径，所述管封头尾上底面的直径小于所述管封头主体横截面的直径；所述钎料环绕安装在所述管封头主体的上端或所述管封头尾的上端；所述钯合金薄壁管的壁厚小于0.1mm；步骤二、将步骤一中插有管封头的钯合金薄壁管放入到真空钎焊炉内进行钎焊处理，得到具有钎焊封口的钯合金薄壁管。本专利技术先将环绕安装有钎料的管封头插入到钯合金薄壁管中，然后进行钎焊处理，使钎料熔化后填满了管封头与钯合金薄壁管之间的装配间隙，使管封头与钯合金薄壁管发生冶金结合，在冷却固化后形成良好的气密接头，使钯合金薄壁管钎焊封口，实现了一次处理可将多个钯合金薄壁管进行钎焊封口，同时钯合金薄壁管的钎焊封口端具有强度高，气密性好的优点；本专利技术通过管封头帽使管封头在钯合金薄壁管的一端固定，保证了管封头不会从钯合金薄壁管中滑落，方便纤料的定位和装卡，通过圆柱状的管封头主体使管封头与钯合金薄壁管具有均匀的装配间隙，有利于钎焊处理后钎料均匀的填满，保证了焊缝的均匀可靠，使管封头起到了钎焊封口的作用，从而使钎焊封口端具有强度高，气密性好的优点，通过管封头尾有利于钎料与管封头的组装，防止了钎料从管封头上滑落，保证了钎焊处理过程中钎料顺利流入装配间隙；本专利技术通过环绕安装纤料和控制钎料安装的位置有利于在钎焊处理后钎料填满装配间隙，当钎料安装在管封头尾上时，多根钯合金薄壁管可以紧密排列进行钎焊处理，避免了焊点之间的相互接触。上述一种钯合金薄壁管钎焊封口的方法，其特征在于，步骤一中所述管封头帽下端面的直径比所述管封头主体横截面的直径大0.3mm～1mm；所述管封头尾上底面的直径比所述管封头主体横截面的直径小0.3mm～1mm。本专利技术通过控制管封头帽、管封头主体和管封头尾的尺寸保证了钎料安装在管封头上后不会发生滑落，保证了管封头不会从钯合金薄壁管中滑落，保证了安装钎料后的管封头顺利插入到钯合金薄壁管的内腔里，防止了在钎焊处理中钎料的位置发生变动导致的钎料不能流入焊接间隙的不足。上述一种钯合金薄壁管钎焊封口的方法，其特征在于，步骤一中所述管封头的材质为镍、镍合金、铜、铜合金或不锈钢。本专利技术通过采用多种材质的管封头能够满足各种工况下的钯合金薄壁管进行钎焊封口，具有适用性高的优点，同时使用的材质均为常用的金属材料，价格便宜，容易加工。上述一种钯合金薄壁管钎焊封口的方法，其特征在于，步骤一中所述管封头主体与所述钯合金薄壁管的装配间隙为0.01mm～0.10mm。本专利技术管封头主体与钯合金薄壁管之间存在装配间隙，在钎焊处理过程中，使钎料靠毛细作用力填满管封头与钯合金薄壁管之间的装配间隙，实现了钯合金薄壁管的钎焊封口，使管封头与钯合金薄壁管之间在钎焊处理后具有最优的致密性和强度，从而使钯合金薄壁管的钎焊封口端具有最优的强度和气密性，同时使管封头与钯合金薄壁管之间易于装配，避免了装配间隙过小导致的不易装配，接触面不均匀，钎料流入困难，在装配间隙内形成夹渣和未焊透，钎焊封口端的强度和气密性下降的不足，避免了装配间隙过大导致的毛细作用力减弱，钎料不能填满装配间隙，钎焊封口端的致密度变差，焊缝强度下降的不足。上述一种钯合金薄壁管钎焊封口的方法，其特征在于，步骤一中所述钎料为纯银钎料、银基钎料、铜基钎料或镍基钎料；所述钎料的形态为焊丝、焊膏或箔带。本专利技术通过采用多种钎料配合不同的管封头的材质，使不同材质的管封头都能够使用相应的钎料进行焊接，使钯合金薄壁管和管封头之间焊接稳定；本专利技术通过采用多种形态的钎料满足各种材质的钎料均能环绕安装在管封头上，避免了钎料从管封头上脱落，本专利技术管封头主体与钯合金薄壁管之间的装配间隙很小，只需少量的钎料就可以填满，避免了钎料用量大，多余的钎料不能发挥作用，造成浪费的不足，避免了钎料用量小，装配间隙不能填满，造成的不能充分焊接的不足。上述一种钯合金薄壁管钎焊封口的方法，其特征在于，步骤二中所述钎焊处理的过程为：在真空度不大于1×103Pa的条件下，将插有管封头的钯合金薄壁管以5℃/min～10℃/min的升温速率加热至所述钎料的熔点以下50℃～60℃后保温10min～30min，然后以5℃/min～10℃/min的升温速率加热至所述钎料的熔点以上20℃～50℃后保温3min～5min，再以不小于20℃/min的降温速率降至室温，得到具有钎焊封口的钯合金薄壁管。本专利技术中钎焊处理分为两步加热保温和降温处理，通过第一步加热保温，使钎料中的可挥发物在钎料熔化前挥发干净，提高了钎焊封口端的质量，避免了焊缝产生缺陷，通过第二步加热保温，使钎料的温度高于钎料的液相线温度，从而使钎料完全融化后通过毛细作用力填满管封头与钯合金薄壁管的装配间隙，促使钎料与管封头和钯合金薄壁管之间相互扩散，并形成牢固的结合，保证了钯合金薄壁管的钎焊封口端具有强度高，气密性好的优点，避免了加热温度和保温时间过低导致的受热不均，挥发物不能完全排干净，钎料不能完全融化，不能完全填满装配间隙的不足，避免了加热温度和保温时间过高导致的能耗大，生产效率低和发生熔蚀等缺陷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钯合金薄壁管钎焊封口的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：/n步骤一、将钎料(3)环绕安装在管封头(1)上，然后将安装有钎料(3)的管封头(1)插入到钯合金薄壁管(2)中；所述管封头(1)由一体成型的管封头帽(1-1)、管封头主体(1-2)和管封头尾(1-3)组成，所述管封头主体(1-2)为圆柱体结构，所述管封头尾(1-3)为圆台状结构，所述管封头帽(1-1)下端面的直径大于所述管封头主体(1-2)横截面的直径，所述管封头帽(1-1)下端面的直径大于所述钯合金薄壁管(2)的外径，所述管封头尾(1-3)上底面的直径小于所述管封头主体(1-2)横截面的直径；所述钎料(3)环绕安装在所述管封头主体(1-2)的上端或所述管封头尾(1-3)的上端；所述钯合金薄壁管(2)的壁厚小于0.1mm；/n步骤二、将步骤一中插有管封头(1)的钯合金薄壁管(2)放入到真空钎焊炉内进行钎焊处理，得到具有钎焊封口的钯合金薄壁管(2)。/n

【技术特征摘要】
1.一种钯合金薄壁管钎焊封口的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、将钎料(3)环绕安装在管封头(1)上，然后将安装有钎料(3)的管封头(1)插入到钯合金薄壁管(2)中；所述管封头(1)由一体成型的管封头帽(1-1)、管封头主体(1-2)和管封头尾(1-3)组成，所述管封头主体(1-2)为圆柱体结构，所述管封头尾(1-3)为圆台状结构，所述管封头帽(1-1)下端面的直径大于所述管封头主体(1-2)横截面的直径，所述管封头帽(1-1)下端面的直径大于所述钯合金薄壁管(2)的外径，所述管封头尾(1-3)上底面的直径小于所述管封头主体(1-2)横截面的直径；所述钎料(3)环绕安装在所述管封头主体(1-2)的上端或所述管封头尾(1-3)的上端；所述钯合金薄壁管(2)的壁厚小于0.1mm；
步骤二、将步骤一中插有管封头(1)的钯合金薄壁管(2)放入到真空钎焊炉内进行钎焊处理，得到具有钎焊封口的钯合金薄壁管(2)。


2.根据权利要求1所述一种钯合金薄壁管钎焊封口的方法，其特征在于，步骤一中所述管封头帽(1-1)下端面的直径比所述管封头主体(1-2)横截面的直径大0.3mm～1mm；所述管封头尾(1-3)上底面的直径比所述管封头主体(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾志华，操齐高，郑晶，王轶，姜婷，李银娥，
申请(专利权)人：西北有色金属研究院，
类型：发明
国别省市：陕西;61