感应钎焊铜的试验研究+文献综述(2)
致 谢 29
参 考 文 献 30
1.引言
在连接材料的方法中，钎焊是人类最早使用的方法之一。第二次世界大战后，由于航空、航天、核能和电子等新技术的飞速发展，以及新材料、新结构的采用，对连接技术提出了更高的要求，钎焊技术因此受到人们更多的关注，开始以前所未有的速度发展起来并出现了许多新的钎焊方法。钎料品种日益增多，因此，其应用范围日益扩大。特别是当今航空事业不断发展，新型号机不断问世，钎焊在航空发动机焊接构件的连接上发挥着越来越重要的作用。目前，真空钎焊、感应钎焊、火焰钎焊、炉中保护气氛钎焊、电弧钎焊等钎焊技术非常广泛地应用于航空发动机重要部件的制造中。钎焊( Soldering and Brazing) 是指用比母材熔点低的金属材料作为钎料, 使钎料熔化( 焊件不熔化) 后用液态钎料润湿母材和填充工件接口间隙并使其与母材相互扩散形成牢固连接的焊接方法。其特点: 钎焊变形小, 接头光滑美观, 适合于焊接精密、复杂和由不同材料组成的构件, 如: 蜂窝结构板、透平叶片、硬质合金刀具和印刷电路板等。
1.1研究意义
近年来由于航空、航天、核能、电子等新技术的发展, 新材料、新结构形式的采用, 对连接技术提出了更高的要求, 钎焊技术因此受到了更大的重视, 迅速的发展起来,出现了许多新的钎焊方法。例如, 目前利用新的钎焊方法加工的各类钻探、采掘用的钻具, 都能达到深井或超深井的钻探要求; 各种动力机械的水箱、电机部件以及汽轮机的叶片和拉筋等构件都开始采用钎焊技术; 甚至在核电站和船舶核动力装置中, 燃料元件定位架、换热器、中子探测器等重要部件也都大量采用钎焊技术。总之, 钎焊技术会随着科技的不断进步向更宽广的领域和更深的层面发展下去。
1.2 研究现状
随着航空发动机高推重比、高可靠性、长寿命、低成本的设计和制造技术需求的不断提高，新材料结构、新工艺越来越多地得到采用，尤其是作为制造工艺手段的焊接技术得到了快速发、新展。钎焊、扩散焊、搅拌摩擦焊、线性摩擦焊、高能束流焊等先进焊接技术在航空发动机焊接构件中得到发展和应用。其中，钎焊技术和扩散焊技术以其独有的特点得到了更大的发展，这主要表现在难以熔焊材料的构件焊接中。为了获得优质或与母材相匹配的高性能接头，目前最为有效的连接方法就是钎焊和扩散焊方法。当然，钎焊和扩散焊技术在航空发动机焊接构件中实际应用发展的同时，也面临着许多新的技术难题，这些难题成为促进其进一步发展和应用，并在航空工业领域发挥更大作用的巨大动力[1-5]。
1.2.1 感应钎焊
感应钎焊是利用交变磁场电场感应现象，场中的工件上的涡流效应对工件进行加热，使钎料熔化，液态钎料在毛细作用下填充间隙从而实现钎焊的一种方法。与其它钎焊方法相比，感应钎焊具有独到的特点：加热速度快，易于实现局部加热，可实现热量的集中，温度易控制，易于实现自动化，而这些特点也使感应加热更符合目前社会市场的快速、敏捷、低成本的市场要求 。
高频感应加热钎焊利用高频交流电来实现钎焊。要获得良好的钎焊接头，须考虑钎料的熔化，分布及熔化的同时性，分布的均匀性，这些都涉及到热量的获取（产生）、钎料不同部位所得热量及相应温度场的分布等，这些都与感应器和工件的匹配有关。
感应钎焊的优点：1、选择感应电流作为热源，充分利用局部加热的方式对工件进行加热。通常可以减少构件的性能变化，例如在连接高强度部件时，材料在回火或退火强度的损失。选择这种加热方式通常还可以减少工件变形，消除可能发生的对接头周围工件的烧损。2、精确的加热控制，精确稳定的工艺循环，提供了外观平整、光滑、均匀的接头。它生产的接头工艺一致性强，加热造成的合金损耗最小。当不同的接头被紧密的靠在一起时，正是由于该方法有精确的热量控制和集中加热能力，所以能够使用递减钎焊温度的铅料进行顺序钎焊。3、加热速度快，因为正常的感应加热循环加热速度快，变色轻并避免积垢，一般来说允许在空气中加热。4、在需要时，感应器和控制箱可采用柔性连接，满足在工件移动的过程中钎焊接头。感应钎焊可应用在生产线上，允许在组装装配线上布置设备，如果需要可以遥控控制。自动或半自动生产线以预置钎料的方式进行。可以节省技术工人。5、使用感应钎焊可以减少和简化夹持工装。感应钎焊的加热范围小，增加了所用工装的寿命，保持了被连接部件的尺寸精度。6、产量不高时，如果有现成的感应发生器，用铜管的简单的感应器也可以很经济的完成感应钎焊操作[6-10]。
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