CN213672334U - 一种换热蜂窝结构的钎焊工装 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种换热蜂窝结构的钎焊工装，包括设置在换热蜂窝构件底部的钎焊底板，换热蜂窝构件的上方依次设有第一配重板、钎焊压板和第二配重板；第一配重板和钎焊底板之间设有用于保持换热蜂窝构件表面平整的等高限位块；等高限位块包括多个，多个等高限位块分布在换热蜂窝构件的四周；等高限位块的高度与换热蜂窝构件的高度相等；换热蜂窝构件包括蜂窝芯体和分别设置在蜂窝芯体上表面和下表面的穿孔板、蒙皮。本实用新型有效限制了换热蜂窝构件在钎焊时因热变形引起的尺寸变化，保证换热蜂窝构件的表面平整度。
Description
技术领域
本实用新型涉及航空设备精加工技术领域，尤其涉及一种换热蜂窝结构的钎焊工装。
背景技术
目前，换热蜂窝构件的焊接工艺通常采用氩弧焊、激光焊、电子束焊等熔焊方法，由于熔池热应力会引起蒙皮、蜂窝芯体以及穿孔板焊接部位塌陷变形，因此无法满足产品要求的不允许有大于0.3mm凹坑的质量要求。扩散焊、摩擦焊、高频焊等压力焊接，由于焊接过程要施加一定的压力，由于蜂窝结构件的薄壁特性在压力下极易变形，也无法满足产品要求的平面度0.5mm的质量要求。火焰钎焊、感应钎焊、盐溶钎焊等钎焊方法，由于焊接部位局部受热，在局部受热时热应力会引起蒙皮、蜂窝芯体及穿孔板焊接部位褶皱变形，无法满足产品要求的产品表面不允许有褶皱的质量要求。
鉴于上述传统焊接技术无法生产出满足要求的产品，因此考虑采用高温真空钎焊工艺，利用钎焊工装将换热蜂窝构件装配成整体组件并固定，现有的钎焊工装是在换热蜂窝构件的上下表面设置压板，并将上下表面的压板用螺栓固定，固定完成后整体组件及钎焊工装整体入真空炉进行高温钎焊成型，钎焊完成后再将钎焊工装拆除，得到焊接后的换热蜂窝构件整体组件。然而，钎焊工装螺栓对换热蜂窝构件施加预紧力后，换热蜂窝构件的蜂窝芯体无法伸缩易导致产品局部塌陷，影响产品质量。
发明内容
本实用新型解决的技术问题在于提供一种换热蜂窝结构的钎焊工装，有效限制换热蜂窝构件在钎焊时因热变形引起的尺寸变化，保证换热蜂窝构件的表面平整度。
本实用新型是通过以下技术方案来实现：
一种换热蜂窝结构的钎焊工装，包括设置在换热蜂窝构件底部的钎焊底板，换热蜂窝构件的上方依次设有第一配重板、钎焊压板和第二配重板；
所述的第一配重板和钎焊底板之间设有用于保持换热蜂窝构件表面平整的等高限位块；所述的等高限位块包括多个，多个等高限位块分布在换热蜂窝构件的四周；等高限位块的高度与换热蜂窝构件的高度相等；
所述的换热蜂窝构件包括蜂窝芯体和分别设置在蜂窝芯体上表面和下表面的穿孔板、蒙皮；蒙皮与钎焊底板贴合接触，穿孔板与第一配重板贴合接触。
进一步，所述的穿孔板和蒙皮均通过真空钎焊与蜂窝芯体固定连接。
进一步，所述的蒙皮与蜂窝芯体的接触面上预置粘带钎料。
进一步，所述的蜂窝芯体由多个蜂窝芯格拼接而成，蜂窝芯格与穿孔板接触面上预置宽粘带钎料。
进一步，所述的蜂窝芯格侧边旁侧的宽粘带钎料与蜂窝芯格的侧边平行。
进一步，所述的粘带钎料的宽度为0.1mm；所述的宽粘带钎料的宽度为 2mm。
进一步，所述的第一配重板和钎焊底板的面积均大于换热蜂窝构件的面积。
进一步，所述的钎焊压板的面积大于第一配重板的面积。
进一步，所述的钎焊压板上开设有安装孔。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
本实用新型公开了一种换热蜂窝结构的钎焊工装，通过在换热蜂窝构件底部设置用于承托换热蜂窝构件的钎焊底板，以及在换热蜂窝构件的上方依次设有第一配重板、钎焊压板和第二配重板，有效限制换热蜂窝构件在钎焊时因热变形引起的尺寸变化。在所述的第一配重板和钎焊底板之间设有用于保持换热蜂窝构件表面平整的等高限位块，保证了换热蜂窝构件的表面平整度。本实用新型采用第一配重板、钎焊压板和第二配重板压紧换热蜂窝构件，让换热蜂窝构件的蜂窝芯体自由伸缩，以免蜂窝芯体出现塌陷，解决换热蜂窝构件钎焊时的变形及塌陷问题，换热蜂窝构件钎焊后平面度在0.2mm以内，符合换热蜂窝构件的质量要求。
附图说明
图1为本实用新型的换热蜂窝结构的钎焊工装的结构示意图；
图2为本实用新型的换热蜂窝结构的钎焊工装的俯视结构示意图；
图3为本实用新型的蜂窝芯体上的宽粘带钎料布置示意图。
其中，1为第一配重板，2为钎焊底板，3为钎焊压板，4为第二配重板，5为等高限位块，6为蜂窝芯体，7为穿孔板，8为蒙皮，9为宽粘带钎料， 10为安装孔。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述，所述是对本实用新型的解释而不是限定。
参见图1、图2和图3，一种换热蜂窝结构的钎焊工装，包括设置在换热蜂窝构件底部的钎焊底板2，换热蜂窝构件的上方依次设有第一配重板1、钎焊压板3和第二配重板4；
所述的第一配重板1和钎焊底板2之间设有用于保持换热蜂窝构件表面平整的等高限位块5；所述的等高限位块5包括多个，多个等高限位块5分布在换热蜂窝构件的四周；等高限位块5的高度与换热蜂窝构件的高度相等；
所述的换热蜂窝构件包括蜂窝芯体6和分别设置在蜂窝芯体6上表面和下表面的穿孔板7、蒙皮8；蒙皮8与钎焊底板2贴合接触，穿孔板7与第一配重板1贴合接触。
具体的，所述的钎焊底板2用于承托换热蜂窝构件；所述的换热蜂窝构件为板式蜂窝结构的薄壁构件；所述的第一配重板1、钎焊压板3和第二配重板4压在换热蜂窝构件上表面，用于将换热蜂窝构件的穿孔板7和蜂窝芯体6压紧；在第一配重板1和钎焊底板2之间设置等高限位块5，多个与换热蜂窝构件的高度相等的等高限位块5分布在换热蜂窝构件的四周，用于保持换热蜂窝构件表面的平整。
进一步，所述的穿孔板7和蒙皮8均通过真空钎焊与蜂窝芯体6固定连接。
进一步，所述的蒙皮8与蜂窝芯体6的接触面上预置粘带钎料。
进一步，所述的蜂窝芯体6由多个蜂窝芯格拼接而成，蜂窝芯格与穿孔板7接触面上预置宽粘带钎料9。
进一步，所述的蜂窝芯格侧边旁侧的宽粘带钎料9与蜂窝芯格的侧边平行。
进一步，所述的粘带钎料的宽度为0.1mm；所述的宽粘带钎料9的宽度为2mm。
传统的换热蜂窝构件钎焊时蒙皮8与与蜂窝芯体6的接触面上预置宽度为0.05mm的箔带钎料，钎焊换热蜂窝构件经目视观察六边形蜂窝芯体6个别边有未焊合现象；因此，本申请将宽度为0.05mm的箔带钎料改为宽度为 0.1mm粘带钎料，在蒙皮8与蜂窝芯体6的接触面上整体预置宽度为0.1mm 的粘带钎料，蜂窝芯体6与穿孔板7接触面则只在蜂窝芯格六条侧边旁侧预置宽度为2mm的宽粘带钎料9，其余接触面面不预置宽粘带钎料9以免堵孔。
具体的，真空钎焊前换热蜂窝构件与钎焊工装的装配操作包括如下步骤：
(1)煤油、酒精清洗钎焊工装配件与换热蜂窝构件的组件，包括蒙皮8、蜂窝芯体6和穿孔板7；
(2)在蒙皮8与蜂窝芯体6的接触面上预置HBNi82CrSiB粘带钎料，在蜂窝芯体6与穿孔板7的接触面上预置HBNi82CrSiB的宽粘带钎料9；
(3)将穿孔板7、蜂窝芯体6、蒙皮8与钎焊工装装配，如图1所示；
(4)换热蜂窝构件与钎焊工装压紧装配后，放入真空炉进行真空钎焊。
真空钎焊操作包括如下步骤：
(1)抽真空：冷态真空度1×10-2/Pa,工作真空度不低于3×10-2/Pa；
(2)以150℃/h的速率加热到450℃，保温20min；
(3)以210℃/h的速率加热到950℃，保温180min；
(4)以270℃/h的速率加热到1010℃，开始真空钎焊；
(5)在1010℃±5℃开始钎焊，保温15min；
(6)以180℃/h的速率控温冷却至750℃，随炉真空冷却到450℃以下，填充高纯氩气体(Ar≥99.995％)，使炉内气压上升到8×104/Pa后，启动风扇快速冷却到65℃出炉；
(7)拆除钎焊工装，将换热蜂窝构件的表面打磨抛光。
本申请通过真空钎焊得到的换热蜂窝构件能达到产品的焊接强度要求，焊接过程中因为是整体缓慢加热产品热变形小，避免褶皱产生，焊接过程中钎焊工装约束换热蜂窝构件可以有效的限制换热蜂窝构件产品因热变形引起的尺寸变化。经多次试验及试生产，优化后工艺方案很好的解决了换热蜂窝构件的变形及塌陷问题，产品钎焊后平面度在0.2mm以内，穿孔板7表面目视有清晰蜂窝芯体6钎焊印痕。经射线无损检测，钎焊缝符合设计要求，从而证明此技术方法可靠、可行，能满足产品质量要求。
进一步，所述的第一配重板1和钎焊底板2的面积均大于换热蜂窝构件的面积。
具体的，所述的穿孔板7的材质为321不锈钢板，厚度为0.2mm；蜂窝芯体6的厚度为0.1mm；蒙皮8的厚度为0.5mm。
进一步，所述的钎焊压板3的面积大于第一配重板1的面积。
进一步，所述的钎焊压板3上开设有安装孔10。
由以上技术方案，本实用新型提供了一种换热蜂窝结构的钎焊工装，通过在换热蜂窝构件底部设置用于承托换热蜂窝构件的钎焊底板2，以及在换热蜂窝构件的上方依次设有第一配重板1、钎焊压板3和第二配重板4，有效限制换热蜂窝构件在钎焊时因热变形引起的尺寸变化。在所述的第一配重板 1和钎焊底板2之间设有用于保持换热蜂窝构件表面平整的等高限位块5，保证了换热蜂窝构件的表面平整度。本实用新型采用第一配重板1、钎焊压板3 和第二配重板4压紧换热蜂窝构件，让换热蜂窝构件的蜂窝芯体6自由伸缩，以免蜂窝芯体6出现塌陷，解决换热蜂窝构件钎焊时的变形及塌陷问题，换热蜂窝构件钎焊后平面度在0.2mm以内，符合换热蜂窝构件的质量要求。
以上给出的实施例是实现本实用新型较优的例子，本实用新型不限于上述实施例。本领域的技术人员根据本实用新型技术方案的技术特征所做出的任何非本质的添加、替换，均属于本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种换热蜂窝结构的钎焊工装，其特征在于，包括设置在换热蜂窝构件底部的钎焊底板(2)，换热蜂窝构件的上方依次设有第一配重板(1)、钎焊压板(3)和第二配重板(4)；
所述的第一配重板(1)和钎焊底板(2)之间设有用于保持换热蜂窝构件表面平整的等高限位块(5)；所述的等高限位块(5)包括多个，多个等高限位块(5)分布在换热蜂窝构件的四周；等高限位块(5)的高度与换热蜂窝构件的高度相等；
所述的换热蜂窝构件包括蜂窝芯体(6)和分别设置在蜂窝芯体(6)上表面和下表面的穿孔板(7)、蒙皮(8)；蒙皮(8)与钎焊底板(2)贴合接触，穿孔板(7)与第一配重板(1)贴合接触。
2.根据权利要求1所述的换热蜂窝结构的钎焊工装，其特征在于，所述的穿孔板(7)和蒙皮(8)均通过真空钎焊与蜂窝芯体(6)固定连接。
3.根据权利要求2所述的换热蜂窝结构的钎焊工装，其特征在于，所述的蒙皮(8)与蜂窝芯体(6)的接触面上预置粘带钎料。
4.根据权利要求3所述的换热蜂窝结构的钎焊工装，其特征在于，所述的蜂窝芯体(6)由多个蜂窝芯格拼接而成，蜂窝芯格与穿孔板(7)接触面上预置宽粘带钎料(9)。
5.根据权利要求4所述的换热蜂窝结构的钎焊工装，其特征在于，所述的蜂窝芯格侧边旁侧的宽粘带钎料(9)与蜂窝芯格的侧边平行。
6.根据权利要求4所述的换热蜂窝结构的钎焊工装，其特征在于，所述的粘带钎料的宽度为0.1mm；所述的宽粘带钎料(9)的宽度为2mm。
7.根据权利要求1所述的换热蜂窝结构的钎焊工装，其特征在于，所述的第一配重板(1)和钎焊底板(2)的面积均大于换热蜂窝构件的面积。
8.根据权利要求7所述的换热蜂窝结构的钎焊工装，其特征在于，所述的钎焊压板(3)的面积大于第一配重板(1)的面积。
9.根据权利要求1所述的换热蜂窝结构的钎焊工装，其特征在于，所述的钎焊压板(3)上开设有安装孔(10)。
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| CN202022373707.0U CN213672334U (zh) | 2020-10-23 | 2020-10-23 | 一种换热蜂窝结构的钎焊工装 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN113601115A (zh) * | 2021-08-10 | 2021-11-05 | 西安远航真空钎焊技术有限公司 | 一种蜂窝状梯型波纹换热板构件的制备方法 |
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2020
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| CN113601115B (zh) * | 2021-08-10 | 2022-05-31 | 西安远航真空钎焊技术有限公司 | 一种蜂窝状梯型波纹换热板构件的制备方法 |
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