关于插接+搭接复合式接头真空钎焊的钎料使用

Welding & Cutting焊接与切割关于插接+搭接复合式接头真空钎焊的钎料使用■ 黄微摘要：本文通过针对航空发动机中径向叶片的真空钎焊，探讨插接+搭接复合式接头钎焊的钎料选用和搭配，通过试片的模拟钎焊，得出复合式接头的真空钎焊方式。关键词：真空钎焊；搭接；插接；钎料1. 概述真空钎焊具备加热均匀、零件变形小等特点，普遍用在航空发动机零部件的复杂结构焊接中，其几项主要参数：配焊间隙、钎料规格、焊接参数等，对磨损失重由1.38 (10-2g/mm2)减小到1.30 (10-2g/mm2)，并且焊后回火处理没有导致堆焊金属摩擦系数和磨损量升高。真空钎焊的质量具有极其重要的影响。本文通过一种搭接+插接复合式叶片的试片真空钎焊，探讨在相似复杂结构情况下钎料的选用和搭配，保证最终钎焊质量。学强度，增加径向叶片的流道性能，属于新型的设计结构。该接头属于搭接+插接复合式接头，盖板和叶片基体配合，属于搭接钎焊接头，凸台和匙孔插接搭配，属于插接钎焊接头，该复合式接头结合了两种接头的特点，焊接难度更大。（1）钎料的选择 叶片和盖板材料均为1Cr11Ni2W2MoV，属于马氏体不锈钢，选用钎料为BNi4，根据两种接头的形式，选定钎料的规格。针对匙孔和凸台的插接配合，选用粉末状钎料，使用时调成膏状均匀涂抹在凸台沿周；对盖板和叶片基体的搭接配合，选用粘带式钎料，沿着叶片外缘粘贴。（2）装配间隙的选择 根据2. 叶片的结构叶片的结构如图1所示，通过钎焊接头（见图2）可知，叶片的两个凸台，和盖板预留的匙孔进行插接装配，其一起到定位作用，其二则是增加该接头的力参考文献：[1] 卑多慧，等， 表面纳米化预处理对低碳钢气体渗氮行为的影响[J].材料热处理学报， 2002，23(1):19-24.[2] 白艳江，等， 高压-底吹氮法高氮钢冶金动力学[J]. 过程工程学报，2008，8(s1).[3] 王丽莲. 渗氮技术及其进展[J].热处理， 2001 (2):6-9.作者简介：周革宇等，秦皇岛瀚丰长白科技有限责任公司。20181219图1 叶片结构图2 接头形式图3 搭接配合平面度要求热加工2019年 第7期www.mw1950.com95Welding & Cutting焊接与切割钎焊要求，盖板和叶片基体搭接钎焊，为方便钎料熔化后以液态形式流淌，保证接头的焊透率，对平面度要求为0.05，如图3所示。而针对匙孔和凸台的插接配合间隙，则是根据钎料熔化温度、工作温度、润湿性等参考，选定为0.05~0.15mm，要求沿周均匀。（3）钎料的放置 粘带钎料放置在盖板和叶片基体装配面上，以钎料的自粘性定位，预计在真空环境的高温下，钎料熔化成液态，依靠毛细作用的吸附，对搭接接头部分形成T型钎焊接头，具体情况如图4所示：由于重力作用，粘带钎料熔化成液态后，并不能润湿凸台和匙孔的配合间隙，因此针对插接接头，采用膏状钎料沿着装配间隙沿周添加的放置方式，依靠钎料熔化后的重力作用和润湿作用，保证插接接头填充完整，具体情况如图5所示。钎料放置好后，沿着钎料四周涂抹阻流剂，并靠着盖板自重定位和一定的配重定位，保证叶片和盖板的相对位置，就可以放入真空钎焊炉进行焊接。图4 盖板反面图5 盖板正面962019年 第7期 www.mw1950.com热加工图6 截面选取试样1试样2图7 截面1 试样3试样4图8 截面2（a） 试样1金相图片 （b） 试样2金相图片图 9（a） 试样3金相图片 （b） 试样4金相图片图 10（4）钎焊结果 ①目视钎焊焊缝，钎料熔化完全，形成圆角过渡，无欠钎料或焊瘤等情况发生。②钎焊缝横截面检查，取两截面（截面1插接接头、截面2搭接接头），如图6所示。经过金相检查（见图9、图10），焊缝内部质量合格，证明此种钎焊选定的钎焊放置方式合格，为当前焊接的最佳选择。3. 结语对插接+搭接复合式接头，结合两种接头特点，分别采用粘带式钎料、粉末状钎料配合使用，并采取背面粘带钎料放置，正面沿配合间隙均匀填充调成膏状的粉状钎料，经过真空钎焊后，接头钎焊缝形成圆滑过渡，表面无空洞、欠钎料等现象，满足接头的钎焊质量要求。作者简介：黄微，中国航发常州兰翔机械有限责任公司。20181201