双焊翅铜排加工方法技术

本发明专利技术公开了一种双焊翅铜排加工方法，其步骤为：根据主铜排和焊翅的尺寸制备石墨块，将制备好的石墨块采用抗氧化剂浸渍处理；将处理后的石墨块固定于支架上，使其置于感应线圈上面；将主铜排置于石墨块上面，再通过焊接定位工装依次将焊片和两个焊翅搭接在主铜排上面；将压紧装置与动力机构连接，通过动力机构带动可使压紧装置施压于两个焊翅接头上并压紧，然后抽掉焊接定位工装；启动感应加热设备对焊片进行加热钎焊，直至焊翅接头处的焊片完全熔化，形成饱满焊缝；焊接结束后，将焊接在一起的主铜排与两个焊翅室温空冷，并在酸洗液中清洗。本发明专利技术双焊翅铜排加工方法可以保证双焊翅与主铜排焊接填充更好，更饱满，焊缝质量更好。

【技术实现步骤摘要】
双焊翅铜排加工方法
本专利技术涉及海上风力发电机组用铜及铜合金集电环加工制造
，尤其涉及一种双焊翅铜排加工方法。
技术介绍
目前，海上风力发电事业的发展势头迅猛。预计到2030年每年的新增并网容量将达到10GW。海上风力发电机组用焊接铜排作为海上风力发电机组的重要组成部分，通常起集电和导电的作用。双焊翅铜排是其中一种特殊结构的部件，如图1所示，该双焊翅铜排包括主铜排1’，主铜排1’的上表面连接有两个相互呈一定角度δ的焊翅2’。主铜排1’与两个焊翅2’之间采用感应钎焊的方法对接头进行焊接，由于两个焊翅2’距离太近和感应加热方式本身限制，难以将两个焊翅2’依次焊接在主铜排1’上，所以须采取将两个焊翅2’同时焊接在主铜排1’上的方式。但是，将两个焊翅2’同时焊接在主铜排1’上时，会遇到两个问题，一是感应加热很难保证两个接头和接头处预置的焊料同时受热熔化；二是两个焊翅2’间的厚度和平面度存在差异，接头上的作用力很难保证同时压紧两个接头。这两个问题的存在，容易造成双焊翅铜排的焊缝的气孔较多，易出现焊缝剥离和开裂，最终会降低海上风力发电机组运行的安全可靠性。因此，如何设计一种可解决上述技术问题的双焊翅铜排加工方法是本专利技术人潜心研究的课题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种双焊翅铜排加工方法，其可以保证双焊翅与主铜排焊接填充更好，更饱满，焊缝质量更好。为了实现上述目的，本专利技术提供一种双焊翅铜排加工方法，其包括如下步骤：(1)处理石墨块：根据主铜排和焊翅的尺寸制备尺寸相适配的石墨块，并将制备好的石墨块采用抗氧化剂浸渍处理；(2)安装石墨块：将处理后的所述石墨块固定于支架上，使其置于感应线圈上面；(3)装配双焊翅接头：将所述主铜排置于所述石墨块上面，再通过焊接定位工装依次将焊片和两个焊翅搭接在主铜排上面；(4)装配压紧装置：将压紧装置与动力机构连接，通过所述动力机构带动可使所述压紧装置施压于两个所述焊翅接头上，保证所述压紧装置作用于两个所述焊翅接头处，然后抽掉所述焊接定位工装；(5)感应加热钎焊：启动感应加热设备对所述焊片进行加热钎焊，直至所述焊翅接头处的所述焊片完全熔化，形成饱满焊缝；(6)冷却和清洗：焊接结束后，将焊接在一起的所述主铜排与两个所述焊翅室温空冷，并在酸洗液中清洗。本专利技术双焊翅铜排加工方法，其中所述步骤(1)采用的抗氧化剂的主要成分为纳米级陶瓷微粒，在室温下，将所述石墨块在抗氧化剂溶液中浸泡1～2h，取出石墨块后自然风干即可。本专利技术双焊翅铜排加工方法，其中所述步骤(3)中采用的焊片为铜基钎焊合金焊片，其化学成分按重量百分比为：P元素：5.9％～6.7％，Ag元素：1.5％～2.5％，Sn元素：2.5％～3.5％，铜为余量。本专利技术双焊翅铜排加工方法，其中所述焊片的厚度选用0.2-0.6mm，焊接温度采用750℃～830℃。本专利技术双焊翅铜排加工方法，其中所述步骤(4)中的压紧装置采用弹簧缓冲双杆压紧装置，其包括连接座，所述连接座的上部是用于与所述动力机构连接的第一连接杆，所述连接座的下端连接有两个第二连接杆，两个所述第二连接杆的下端分别通过弹簧与两个压杆连接，两个所述压杆的下端正对着两个所述焊翅接头，通过所述动力机构带动两个所述压杆压紧两个所述焊翅接头。本专利技术双焊翅铜排加工方法，其中所述压紧装置上与所述焊翅接触的部件是由氧化锆陶瓷材料制成，其余部件均由304不锈钢材料制成。本专利技术双焊翅铜排加工方法，其中所述步骤(4)的动力机构采用气动工装。本专利技术双焊翅铜排加工方法，其中所述步骤(6)中的酸洗液为高效缓蚀铜光亮酸洗液，其主要成分为脂肪醇聚氧乙烯醚、柠檬酸、硫酸，所述酸洗液在使用时与水的配比为1∶4。本专利技术双焊翅铜排加工方法，其中所述步骤(6)中的清洗工艺为：将所述主铜排与两个所述焊翅焊接的整体工件浸泡在酸洗液中15min以上取出，之后用百洁布擦拭工件表面或进一步用不锈钢丝刷清理。采用上述方案后，本专利技术双焊翅铜排加工方法具有以下有益效果：1、本专利技术步骤(1)通过采用经过抗氧化剂浸渍处理的高纯石墨块，石墨块抗氧化处理后，在焊接过程中不易挥发，石墨表面可以长时间保持平整光滑，工件受热时更均匀，焊缝质量更好；2、本专利技术步骤(2)中通过采用微晶铜基钎焊合金焊片，该焊片是用液态急冷技术(单辊法或双辊法)制做的，这种焊片的特点是钎焊温度低、流动性能好、填充能力强，具有良好的综合机械性能，焊缝抗拉强度，抗剥离强度，金相组织均良好；3、本专利技术步骤(4)通过采用弹簧缓冲双杆压紧装置，其两个压杆上部连接弹簧，两个压杆下端分别与两个焊翅接触，这种结构的压紧装置可以保证双焊翅在焊接过程中均匀受压，使焊缝在焊接过程中填充更好、更饱满，缺陷更少；4、本专利技术步骤(6)通过采用高效缓蚀铜光亮酸洗液清洗焊后接头，可保证快速清除掉焊缝表面氧化物和各种污物，使焊缝较快地呈现金属本色，清洗过程中不会对工件表面产生腐蚀损害。附图说明图1是现有双焊翅铜排的结构示意图；图2是本专利技术双焊翅铜排加工过程所用的装置结构示意图；图3是本专利技术双焊翅铜排加工过程所用的焊接定位工装结构示意图。具体实施方式实施例一：结合图2所示，本专利技术双焊翅铜排加工方法，其包括如下步骤：(1)处理石墨块：根据主铜排1和焊翅2的尺寸制备尺寸相适配的石墨块3，具体为：根据主铜排1和焊翅2的厚度、以及双焊翅2的搭接面积制备合适的石墨块3的规格大小，本实施例主铜排1的横截面尺寸为：厚度20mm*宽度50mm，焊翅2的横截面尺寸为：厚度8mm*宽度20mm，主铜排1并将制备好的石墨块3采用抗氧化剂浸渍处理，本实施例抗氧化剂的主要成分为纳米级陶瓷微粒(含SiO2、Al2O3、H3PO4、AlPO4等)，在室温下，将石墨块3在抗氧化剂溶液中浸泡1～2h，本实施例取1h，之后取出石墨块3后自然风干即可；(2)安装石墨块：将处理后的石墨块3固定于一支架上，使石墨块3置于感应线圈5的上面；(3)装配双焊翅接头：将主铜排1置于石墨块3的上面，再通过焊接定位工装4依次将焊片和两个焊翅2搭接在主铜排1上面，参考图3所示，该焊接定位工装4包括矩形定位工装本体5，在定位工装本体5的后侧面下部设置有可卡在主铜排1上的开口槽6，在定位工装本体5的后侧面上部开设有定位槽7，用于卡接定位两个焊翅2。本实施例中的焊片采用高熔点高韧性的铜基钎焊合金焊片，其化学成分按重量百分比为：P元素：5.9％～6.7％，Ag元素：1.5％～2.5％，Sn元素：2.5％～3.5％，铜为余量，焊片的厚度选用0.2-0.6mm，本实施例焊片厚度选用0.4mm，焊接温度采用750℃～830℃，实施例采用830℃；(4)装配压紧装置：将压紧装置与动力机构连接，本实施例压紧装置采用弹簧缓冲双杆压紧装置，其包括横截面为倒T形的连接座5，该连接座5的上部是用于与动力机构连接的第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双焊翅铜排加工方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)处理石墨块：根据主铜排和焊翅的尺寸制备尺寸相适配的石墨块，并将制备好的石墨块采用抗氧化剂浸渍处理；/n(2)安装石墨块：将处理后的所述石墨块固定于支架上，使其置于感应线圈上面；/n(3)装配双焊翅接头：将所述主铜排置于所述石墨块上面，再通过焊接定位工装依次将焊片和两个焊翅搭接在主铜排上面；/n(4)装配压紧装置：将压紧装置与动力机构连接，通过所述动力机构带动可使所述压紧装置施压于两个所述焊翅接头上，保证所述压紧装置作用于两个所述焊翅接头处，然后抽掉所述焊接定位工装；/n(5)感应加热钎焊：启动感应加热设备对所述焊片进行加热钎焊，直至所述焊翅接头处的所述焊片完全熔化，形成饱满焊缝；/n(6)冷却和清洗：焊接结束后，将焊接在一起的所述主铜排与两个所述焊翅室温空冷，并在酸洗液中清洗。/n

【技术特征摘要】
1.一种双焊翅铜排加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)处理石墨块：根据主铜排和焊翅的尺寸制备尺寸相适配的石墨块，并将制备好的石墨块采用抗氧化剂浸渍处理；
(2)安装石墨块：将处理后的所述石墨块固定于支架上，使其置于感应线圈上面；
(3)装配双焊翅接头：将所述主铜排置于所述石墨块上面，再通过焊接定位工装依次将焊片和两个焊翅搭接在主铜排上面；
(4)装配压紧装置：将压紧装置与动力机构连接，通过所述动力机构带动可使所述压紧装置施压于两个所述焊翅接头上，保证所述压紧装置作用于两个所述焊翅接头处，然后抽掉所述焊接定位工装；
(5)感应加热钎焊：启动感应加热设备对所述焊片进行加热钎焊，直至所述焊翅接头处的所述焊片完全熔化，形成饱满焊缝；
(6)冷却和清洗：焊接结束后，将焊接在一起的所述主铜排与两个所述焊翅室温空冷，并在酸洗液中清洗。


2.根据权利要求1所述的双焊翅铜排加工方法，其特征在于，所述步骤(1)采用的抗氧化剂的主要成分为纳米级陶瓷微粒，在室温下，将所述石墨块在抗氧化剂溶液中浸泡1～2h，取出石墨块后自然风干即可。


3.根据权利要求1所述的双焊翅铜排加工方法，其特征在于，所述步骤(3)中采用的焊片为铜基钎焊合金焊片，其化学成分按重量百分比为：P元素：5.9％～6.7％，Ag元素：1.5％～2.5％，Sn元素：2.5％～3.5％，铜为余量。

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【专利技术属性】
技术研发人员：杨帆，庾高峰，马明月，靖林，宁超，张琦，
申请(专利权)人：陕西斯瑞新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61