超薄钣金件与机加件组合钎焊间隙控制方法与流程

1.本发明涉及航空发动机零件钎焊技术领域，具体地，涉及一种超薄钣金件与机加件组合钎焊间隙控制方法。


背景技术：

2.钎焊是将低于母材熔点的钎料加热到其熔化温度，使钎料金属在毛细作用下流动并填充整个接头间隙的过程。而接头部位的间隙不但影响钎焊接头的焊缝质量，甚至会影响焊缝强度，故合适的接头间隙对于提高焊缝质量有着重要意义。
3.某型号航空发动机火焰筒由薄壁的钣金件和机加圆环钎焊组成，如说明书附图3所示，钎焊部位为钣金件和机加圆环相配合处，由于该钣金件为薄壁件(壁厚才0.8mm),圆度和刚性不好,两单件接头部位间隙难以满足钎焊要求。
4.为保证该部位的钎缝质量，需对接头间隙进行控制，通常对于高温合金而言，理想的钎焊间隙为0.02～0.08mm。在实际生产中,由于钣金件相配处的内孔圆度较差，可能口部尺寸较小，中间部位尺寸偏大，导致两者配合时，用塞尺检查无法塞进，实际相配的中部间隙较大，导致该零件需要反复选配返工来保证钎焊间隙，且由于间隙分布不均，会导致钎缝质量较差，间隙过大钎料难以填充该部位，渗漏风险加大，严重影响钎焊合格率。
5.公开号为cn113305390a的专利公开一种过盈配合间隙的真空钎焊方法，其包括第一装配件、第二装配件和钎料槽，包括如下步骤：选配工件；清洗烘干；工件装配；入炉钎焊。该种过盈配合间隙的真空钎焊方法利用第一装配件和第二装配件之间的钎料槽将两个钎料环进行固定，利用不同材料的热膨胀系数差异，通过控制过盈量，从而控制难以保证的焊接间隙，使得焊缝均匀，提高了尺寸的合格率，保证了焊接质量，降低了产品的废品率，结构简便，易于操作，创新了现有的真空焊接中控制焊缝均匀的方法。
6.虽然上述专利也是针对钎焊间隙进行设计，在第一装配件和第二装配件之间嵌入钎料环，但其设置了钎料槽来固定钎料环，这无法适用于航空发动机上火焰筒结构的钎焊设计，且该专利的第一装配件并非薄壁件，其不会存在如火焰筒上薄壁钣金件口部、中部和根部圆度差异大的缺陷。


技术实现要素：

7.本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种能有效控制加工过程待焊处间隙的超薄钣金件与机加件组合钎焊间隙控制方法。
8.本发明的目的通过以下技术方案实现：
9.一种超薄钣金件与机加件组合钎焊间隙控制方法，钣金件具有内孔与机加件外圈贴合，钣金件内孔圆度技术要求为b，机加件外圈尺寸技术要求为所述控制方法包括如下步骤：
10.s1.测量钣金件内孔口部、中部和根部三处内径，获得内径最小值φmin和内径最大值φmax；
11.s2.机加件配车尺寸φa按φmax+x1≤φa≤φmin+x2进行；
12.s3.钣金件和机加件配车时保证圆度c，且c《b；
13.s4.配车完成后，在机加件焊接面覆盖一圈厚度为d的钎料片，并将覆盖了钎料片的机加件与钣金件贴合到位，以确认钣金件和机加件的配合效果；且d＝c；
14.s5.进入后续焊接流程。
15.进一步地，钣金件内孔圆度技术要求b采用机械加工旋压保证。
16.进一步地，b取0.05mm，c取0.04mm。
17.进一步地，所述钎料片材料为bni82c2rsib。
18.进一步地，s4中贴合到位是指：在机加件和钣金件贴合后，使所贴合的零件倒置至钣金件的口部、中部和根部呈自下而上的顺序状态，此时机加件不发生自动掉落，但通过敲击可使机加件连同钎料片逐步下滑并一起掉落。
19.进一步地，s5中焊接流程为：
20.s51.采用储能点焊方法将钎料片点焊定位在机加件待焊处；
21.s52.加热钣金件后组合机加件，并在多点处点焊定位；
22.s53.往钣金件和机加件配合处添加膏状钎料后进行烘烤；
23.s54.真空炉中焊接。
24.更进一步地，s51中钎料片点焊间距为8～12mm。
25.更进一步地，s52中采用储能点焊方法点焊。
26.再更进一步地，s52中点焊对称6～8点。
27.更进一步地，s52中钣金件加热至140～160℃。
28.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
29.本发明通过测量薄壁钣金件内孔各处内径，以最小值和最大值为基准，结合机加件的公差来配车机加件外径尺寸，保证间隙要求；采用与配车时圆度要求等厚的钎料片覆盖在机加件外圈，实现通过其相配钣金件的紧度来判断间隙是否符合要求；
30.本控制方法能够有效的控制加工过程待焊处间隙，且能方便准确的进行检查判断，规避传统钎焊操作中需反复返工及不合格后的质量问题处理，提高了零件的一次加工及焊接合格率，保证了焊缝的质量。
附图说明
31.图1为实施例1中所述钣金件的半剖面图；
32.图2为实施例1中所述机加件的剖面图；
33.图3为实施例1中钣金件和机加件的焊接示意图。
具体实施方式
34.为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本技术方案进行详细阐述。
35.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是，本技术还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本技术的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
36.另外，在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
37.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
38.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
39.实施例1
40.提供一种航空发动机火焰筒的超薄钣金件与机加件组合钎焊间隙控制方法，钣金件结构如图1所示，机加件结构如图2所示，钣金件具有内孔与机加件外圈贴合，钣金件内孔圆度技术要求为0.05，相配组合前增加车工工序旋压校正保证钣金件的0.05mm圆度及直径，机加件外圈尺寸技术要求为控制方法包括如下步骤：
41.s1.测量钣金件内孔口部、中部和根部三处实际内径，获得其内径最小值φmin和内径最大值φmax；
42.s2.机加件配车尺寸φa按φmax-0.08≤φa≤φmin-0.04进行，以保证间隙要求；
43.s3.钣金件和机加件配车加工前保证零件装夹轻松，保证圆度不大于0.04，且不允许使用软爪撑紧，须采取车工夹具进行加工；
44.s4.配车完成后，在机加件焊接面按钎焊面尺寸覆盖一圈厚度为0.04mm的材料为bni82c2rsib的钎料片，并将覆盖了钎料片的机加件与钣金件完全贴合到位，以确认钣金件和机加件的配合效果；
45.其中，贴合到位是指：在机加件和钣金件贴合后，使所贴合的零件倒置至钣金件的口部、中部和根部呈自下而上的顺序状态，将钣金件支撑起来，此时机加件不发生立马自动掉落，也不会由于过盈配合导致用力敲击时仍不会掉落的状态；达到用点力敲击机加件外圈逐步往下滑，多敲击几次后整个机加件环同钎料片一起掉落的状态下即可满足要求。
46.s5.进入后续焊接流程：
47.首先接s4步骤，相配后将钣金件和机加件单独用包装袋装好，保证配合的间隙，焊
前先用干净的白绸布蘸丙酮清清洗干净接头处，之后正式进入焊接过程：
48.s51.采用储能点焊方法将钎料片点焊定位在机加件待焊处，整圈密集定位，钎料片点焊间距取8mm，保证不会脱离开即可；
49.s52.加热钣金件至140℃后组合机加件，并采用储能点焊方法在多点处点焊定位，本实施例点焊对称6～8点；
50.s53.往钣金件和机加件配合处添加膏状钎料，之后即放入烤箱中进行烘烤；
51.s54.烘烤结束后将配合零件放入真空炉中焊接。
52.本控制方法能够有效控制加工过程待焊处间隙，且能方便准确的进行检查判断，提高了零件的一次加工及焊接合格率，保证了焊缝的质量。
53.实施例2
54.一种超薄钣金件与机加件组合钎焊间隙控制方法，钣金件结构如图1所示，机加件结构如图2所示，钣金件具有内孔与机加件外圈贴合，钣金件内孔圆度技术要求为0.05，相配组合前增加车工工序旋压校正保证钣金件的0.05mm圆度及直径，机加件外圈尺寸技术要求为控制方法包括如下步骤：
55.s1.测量钣金件内孔口部、中部和根部三处实际内径，获得其内径最小值φmin和内径最大值φmax；
56.s2.机加件配车尺寸φa按φmax-0.08≤φa≤φmin-0.04进行，以保证间隙要求；
57.s3.钣金件和机加件配车加工前保证零件装夹轻松，保证圆度不大于0.04，且不允许使用软爪撑紧，须采取车工夹具进行加工；
58.s4.配车完成后，在机加件焊接面按钎焊面尺寸覆盖一圈厚度为0.04mm的材料为bni82c2rsib的钎料片，并将覆盖了钎料片的机加件与钣金件完全贴合到位，以确认钣金件和机加件的配合效果；
59.其中，贴合到位是指：在机加件和钣金件贴合后，使所贴合的零件倒置至钣金件的口部、中部和根部呈自下而上的顺序状态，将钣金件支撑起来，此时机加件不发生立马自动掉落，也不会由于过盈配合导致用力敲击时仍不会掉落的状态；达到用点力敲击机加件外圈逐步往下滑，多敲击几次后整个机加件环同钎料片一起掉落的状态下即可满足要求。
60.s5.进入后续焊接流程：
61.首先接s4步骤，相配后将钣金件和机加件单独用包装袋装好，保证配合的间隙，焊前先用干净的白绸布蘸丙酮清清洗干净接头处，之后正式进入焊接过程：
62.s51.采用储能点焊方法将钎料片点焊定位在机加件待焊处，整圈密集定位，本实施例与实施例1的区别在于：钎料片点焊间距取10mm；
63.s52.加热钣金件至140℃后组合机加件，并采用储能点焊方法在多点处点焊定位，本实施例点焊对称6～8点；
64.s53.往钣金件和机加件配合处添加膏状钎料，之后即放入烤箱中进行烘烤；
65.s54.烘烤结束后将配合零件放入真空炉中焊接。
66.实施例3
67.提供一种超薄钣金件与机加件组合钎焊间隙控制方法，钣金件结构如图1所示，机加件结构如图2所示，钣金件具有内孔与机加件外圈贴合，钣金件内孔圆度技术要求为0.05，相配组合前增加车工工序旋压校正保证钣金件的0.05mm圆度及直径，机加件外圈尺
寸技术要求为控制方法包括如下步骤：
68.s1.测量钣金件内孔口部、中部和根部三处实际内径，获得其内径最小值φmin和内径最大值φmax；
69.s2.机加件配车尺寸φa按φmax-0.08≤φa≤φmin-0.04进行，以保证间隙要求；
70.s3.钣金件和机加件配车加工前保证零件装夹轻松，保证圆度不大于0.04，且不允许使用软爪撑紧，须采取车工夹具进行加工；
71.s4.配车完成后，在机加件焊接面按钎焊面尺寸覆盖一圈厚度为0.04mm的材料为bni82c2rsib的钎料片，并将覆盖了钎料片的机加件与钣金件完全贴合到位，以确认钣金件和机加件的配合效果；
72.其中，贴合到位是指：在机加件和钣金件贴合后，使所贴合的零件倒置至钣金件的口部、中部和根部呈自下而上的顺序状态，将钣金件支撑起来，此时机加件不发生立马自动掉落，也不会由于过盈配合导致用力敲击时仍不会掉落的状态；达到用点力敲击机加件外圈逐步往下滑，多敲击几次后整个机加件环同钎料片一起掉落的状态下即可满足要求。
73.s5.进入后续焊接流程：
74.首先接s4步骤，相配后将钣金件和机加件单独用包装袋装好，保证配合的间隙，焊前先用干净的白绸布蘸丙酮清清洗干净接头处，之后正式进入焊接过程：
75.s51.采用储能点焊方法将钎料片点焊定位在机加件待焊处，整圈密集定位，本实施例与实施例1的区别在于：钎料片点焊间距取12mm；
76.s52.加热钣金件至140℃后组合机加件，并采用储能点焊方法在多点处点焊定位，本实施例点焊对称6～8点；
77.s53.往钣金件和机加件配合处添加膏状钎料，之后即放入烤箱中进行烘烤；
78.s54.烘烤结束后将配合零件放入真空炉中焊接。
79.实施例4
80.本实施例与实施例1的不同之处在于：s52中钣金件加热至150℃后组合机加件。
81.实施例5
82.本实施例与实施例1的不同之处在于：s52中钣金件加热至160℃后组合机加件。
83.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明的技术方案所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

技术特征：
1.一种超薄钣金件与机加件组合钎焊间隙控制方法，钣金件具有内孔与机加件外圈贴合，钣金件内孔圆度技术要求为b，机加件外圈尺寸技术要求为其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：s1.测量钣金件内孔口部、中部和根部三处内径，获得内径最小值φmin和内径最大值φmax；s2.机加件配车尺寸φa按φmax+x1≤φa≤φmin+x2进行；s3.钣金件和机加件配车时保证圆度c，且c<b；s4.配车完成后，在机加件焊接面覆盖一圈厚度为d的钎料片，并将覆盖了钎料片的机加件与钣金件贴合到位，以确认钣金件和机加件的配合效果；且d＝c；s5.进入后续焊接流程。2.根据权利要求1所述的超薄钣金件与机加件组合钎焊间隙控制方法，其特征在于，钣金件内孔圆度技术要求b采用机械加工旋压保证。3.根据权利要求1所述的超薄钣金件与机加件组合钎焊间隙控制方法，其特征在于，b取0.05mm，c取0.04mm。4.根据权利要求1所述的超薄钣金件与机加件组合钎焊间隙控制方法，其特征在于，所述钎料片材料为bni82c2rsib。5.根据权利要求1所述的超薄钣金件与机加件组合钎焊间隙控制方法，其特征在于，s4中贴合到位是指：在机加件和钣金件贴合后，使所贴合的零件倒置至钣金件的口部、中部和根部呈自下而上的顺序状态，此时机加件不发生自动掉落，但通过敲击可使机加件连同钎料片逐步下滑并一起掉落。6.根据权利要求1所述的超薄钣金件与机加件组合钎焊间隙控制方法，其特征在于，s5中焊接流程为：s51.采用储能点焊方法将钎料片点焊定位在机加件待焊处；s52.加热钣金件后组合机加件，并在多点处点焊定位；s53.往钣金件和机加件配合处添加膏状钎料后进行烘烤；s54.真空炉中焊接。7.根据权利要求6所述的超薄钣金件与机加件组合钎焊间隙控制方法，其特征在于，s51中钎料片点焊间距为8～12mm。8.根据权利要求6所述的超薄钣金件与机加件组合钎焊间隙控制方法，其特征在于，s52中采用储能点焊方法点焊。9.根据权利要求8所述的超薄钣金件与机加件组合钎焊间隙控制方法，其特征在于，s52中点焊对称6～8点。10.根据权利要求6所述的超薄钣金件与机加件组合钎焊间隙控制方法，其特征在于，s52中钣金件加热至140～160℃。

技术总结
本发明公开一种超薄钣金件与机加件组合钎焊间隙控制方法，钣金件具有内孔与机加件外圈贴合，钣金件内孔圆度技术要求为B，机加件外圈尺寸技术要求为所述控制方法包括如下步骤：S1.测量钣金件内孔口部、中部和根部三处内径，获得内径最小值φMin和内径最大值φMax；S2.机加件配车尺寸φA按φMax+x1≤φA≤φMin+x2进行；S3.钣金件和机加件配车时保证圆度C，且C<B；S4.配车完成后，在机加件焊接面覆盖一圈厚度为D的钎料片，并将覆盖了钎料片的机加件与钣金件贴合到位，以确认钣金件和机加件的配合效果；且D＝C；S5.进入后续焊接流程。本控制方法能够有效的控制加工过程待焊处间隙，且能方便准确的进行检查判断，提高了零件的一次加工及焊接合格率，保证了焊缝的质量。量。量。


技术研发人员：金坤梓 简园园 陈雅 程琦 袁南翔 汤俊礼 刘宇
受保护的技术使用者：中国航发南方工业有限公司
技术研发日：2023.04.28
技术公布日：2023/7/22