預設溫度梯度的浸漬釬焊方法及專用釬焊爐技術

本發明專利技術公開了一種預設溫度梯度的浸漬釬焊方法，首先在釬焊爐中水平放置環形隔板，使釬焊爐內形成至少兩個相對獨立的空間；利用不同功率的加熱體對釬焊爐上下部分別進行加熱，使爐內的熔融釬料形成自下而上溫度逐漸升高的溫度梯度，工件浸入其中進行焊接，工件各部位與接觸的熔融釬料的溫度達到相同；將工件緩慢移出，釬焊工件的底部釬料首先凝固，逐漸向上順序凝固，使釬縫中的氣體在凝固過程中排出，釬焊過程完成。本發明專利技術還公開了專用的釬焊爐。本發明專利技術很好的解決了浸漬釬焊時焊件存在的氣孔多、釬著率低、產品質量不穩定且能耗大等問題。釬焊爐結構簡單，操作方便，可根據不同的工藝要求設定不同的溫度梯度，滿足了不同焊件的釬焊要求。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及浸潰釬焊技術，尤其是涉及一種預設溫度梯度的浸潰釬焊方法，本發 明還涉及該浸潰釬焊方法中專用的釬焊爐。
技術介紹
浸潰釬焊是把焊件的局部或整體浸入熔融的釬料或混合鹽槽中，借助液體介質的 熱傳導將工件加熱到釬焊溫度實現釬焊的一種技術。浸潰釬焊加熱速度快，加熱均勻，生產 效率高，焊件的變形小，晶粒長大和脫碳現象不顯著，且能保護焊件不受氧化，釬焊過程中 控溫準確(±5°C)，易于實現機械化，在工業上應用非常廣泛。但是，在傳統的浸潰釬焊工藝 中，釬焊爐需要連續加熱，而且爐中的溫度場是中間高表面低，在焊件取出的過程中，焊件 上部的釬料先凝固，釬縫中氣體雜質的排除路徑被封閉，氣體不易排出，形成氣孔等缺陷， 引起釬縫致密度差、釬著率低等缺陷，產品質量不穩定。對于形狀復雜的焊件，氣體排出更 加困難，產品質量無法保證。為了改善釬焊質量，普遍采用的方法是延長浸入時間，增加了 能源消耗和環境污染。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種能提高釬著率，保證產品質量穩定的預設溫度梯度的 浸潰釬焊方法，本專利技術還提供了該浸潰釬焊方法中專用的釬焊爐。為實現上述目的，本專利技術可采取下述技術方案本專利技術所述的預設溫度梯度的浸潰釬焊方法，包括下述步驟第一步，根據待釬焊工件的體積，選擇在釬焊爐內腔中水平放置至少一層環形隔板，使 釬焊爐內腔形成至少兩個相對獨立的空間，環形隔板的中部孔徑以能放入釬焊工件為宜； 第二步，根據工藝要求，利用不同功率的加熱體對釬焊爐上下部分別進行加熱，使爐內 的熔融釬料或熔鹽形成自下而上溫度逐漸升高的溫度梯度，并通過溫度監測裝置隨時進行 監測；第三步，達到預設的溫度梯度后，將釬焊工件浸入熔融釬料或熔鹽中進行焊接，一定時 間后(1-2分鐘)，釬焊工件各部位與接觸的熔融釬料或熔鹽的溫度達到相同，即在釬焊工件 體上也形成下低上高的溫度梯度；第四步，將釬焊工件緩慢移出釬焊爐，釬焊工件的底部釬料首先凝固，然后逐漸向上順 序凝固，使釬縫中的氣體在凝固過程中排出，釬焊過程完成。上述第二步完成后，如果溫度梯度未達到預設要求，可以通過爐體底部的冷卻調 溫裝置降低爐腔底部的溫度，保證爐腔底部的溫度低于爐腔上部的溫度。本專利技術專用于該浸潰釬焊方法中的釬焊爐，包括鋪設有爐襯的爐體，置于爐體內 的石墨坩堝內側壁上設置有保溫層；水平活動設置在所述石墨坩堝中的環形隔板將石墨坩 堝內腔分成多個相對獨立的腔室，在所述爐襯內自上而下與各腔室位置相對應的設置有多 個加熱體，所述加熱體的功率自上而下依次減小；在所述石墨坩堝內腔中設置有溫度監測>J-U ρ α裝直。所述爐體的下部設置有調溫冷卻裝置，所述調溫冷卻裝置為環置于石墨坩堝保溫層內的冷卻水管。所述的溫度監測裝置為測溫元件分別延伸進各腔室中的熱電偶。本專利技術的浸潰釬焊方法很好的解決了浸潰釬焊時焊件存在的氣孔多、釬著率低、 產品質量不穩定且能耗大等問題。通過對爐內的熔融釬料和熔鹽預設溫度梯度，使待焊工件浸入其內釬焊時也形成與其相同的溫度梯度，釬焊結束，移出焊件時，由于焊件上部的釬料溫度高于底部釬料的溫度，所以底部釬料首先凝固，于是在釬縫中形成自下而上的順序凝固，釬縫中的氣體在凝固過程中排出，從而消除了釬縫中的氣孔缺陷，提高了釬著率，保證了產品的質量及其穩定性。本專利技術專用的釬焊爐結構簡單，操作方便，可根據不同的工藝要求設定不同的溫度梯度，滿足了不同焊件的釬焊要求。附圖說明圖1是本專利技術釬焊爐的結構示意圖。具體實施方式 本專利技術所述的預設溫度梯度的浸潰釬焊方法，包括下述步驟第一步，根據待釬焊工件的體積，選擇在釬焊爐內腔中水平放置至少一層環形隔板，使釬焊爐內腔形成至少兩個相對獨立的空間，如果釬焊的工件較大，則環形隔板可以放置多層，環形隔板的中部孔徑以能放入釬焊工件為宜；第二步，根據工藝要求，利用不同功率的加熱體(加熱體可以是感應加熱體，也可以是電極加熱體)對釬焊爐上下部分別進行加熱，使爐內的熔融釬料或熔鹽按環形隔板分割的空間分布形成自下而上溫度逐漸升高的溫度梯度，并通過溫度監測裝置隨時進行監測；如果溫度梯度未達到預設要求，可以通過爐體底部的冷卻調溫裝置降低爐腔底部的溫度，保證爐腔底部的溫度低于爐腔上部的溫度；第三步，達到預設的溫度梯度后，將釬焊工件從環形隔板的中部孔中浸入熔融釬料或熔鹽中進行焊接，一定時間后(1-2分鐘)，釬焊工件各部位與接觸的熔融釬料或熔鹽的溫度達到相同，即在釬焊工件體上也形成下低上高的溫度梯度；第四步，將釬焊工件緩慢移出釬焊爐，釬焊工件的底部釬料首先凝固，然后逐漸向上順序凝固，使釬縫中的氣體在凝固過程中排出，釬焊過程完成。如圖1所示，為滿足上述工藝方法的實施，本專利技術所述的專用于該方法的釬焊爐， 包括鋪設有爐襯I的爐體2，置于爐體2內的石墨坩堝3內側壁上設置有保溫層4 ;水平活動設置在石墨坩堝中的環形隔板5將石墨坩堝內腔分成多個相對獨立的腔室，在爐襯I內自上而下與各腔室位置相對應的設置有多個加熱體6，加熱體6的功率自上而下依次減小； 在石墨坩堝內腔中設置有溫度監測裝置，該溫度監測裝置可以是測溫元件8分別延伸進各腔室中的熱電偶；為使爐內的熔融釬料或熔鹽滿足工藝要求的溫度梯度，在爐體的下部設置有調溫冷卻裝置，該調溫冷卻裝置可以為環置于石墨坩堝保溫層4內的管徑不同的冷卻水管7，需要時可在不同管徑的冷卻水管7內通入冷水進行靈活調節，保證下部熔融釬料或熔鹽的溫度低于表面的溫度，形成滿足工藝要求的溫度梯度。釬焊時，不同功率的加熱體分別加熱石墨坩堝3的上下部，使不同部位的熔融釬料/熔鹽9具有不同的溫度，通過向不同管徑的冷卻水管7中通入冷水靈活調節下部熔融釬料/熔鹽9的溫度，保證上部熔融釬料/熔鹽的溫度高于下部，即在熔融釬料/熔鹽中形成自下而上的溫度梯度，并用溫度監測裝置進行監測。根據不同的工藝要求可以設定不同的溫度梯度，滿足不同焊件10的釬焊要求。焊件10從環形隔板5的內孔中浸入(環形隔板 5可以根據焊件10的體積進行調整，保證焊件10從其內孔中穿過)，放置一定時間后，焊件 10各部位與接觸的熔融釬料/熔鹽9相同，也形成溫度梯度，接著把焊件10緩慢移出，焊件10上部的釬料溫度高于底部釬料的溫度，底部的釬料先凝固，于是在釬縫中形成自下而上的順序凝固，釬縫中的氣體在凝固過程中排出，從而消除了釬縫中的氣孔缺陷，提高了釬著率，保證了產品的質量及其穩定性。例如1、對于用Sn-37Pb釬料的浸潰釬焊，釬料的凝固范圍為183-183°c，則熔融釬料的溫度設置在195-205°C之間，上部及表面溫度為205°C，下部溫度為195°C，中間為溫度過渡區間， 根據焊件大小，設定過渡區間的大小。過渡區間的溫度梯度根據過渡區間的不同，在O.10C/ Cm--10°C/Cm之間變化。焊件浸入后，各部分被迅速加熱到設定溫 度；緩慢取出焊件，在溫度梯度的作用下，熔融釬料順序凝固，釬焊過程完成。2、對于用Sn_40Pb釬料的浸潰釬焊，釬料的凝固范圍為183_196°C，則熔融釬料的溫度設置在205-215°C之間，上部及表面溫度為215°C，下部溫度為205°C，中間為溫度過渡區間，根據焊件大小，設定過渡區間的大小。過渡區間的溫度梯度根據過渡區間的不同，在 O. rC/Cm-10°C/Cm之間變化。焊件浸入后，各部分被迅速本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種預設溫度梯度的浸漬釬焊方法，其特征在于：它包括下述步驟：第一步，根據待釬焊工件的體積，選擇在釬焊爐內腔中水平放置至少一層環形隔板，使釬焊爐內腔形成至少兩個相對獨立的空間，環形隔板的中部孔徑以能放入釬焊工件為宜；第二步，根據工藝要求，利用不同功率的加熱體對釬焊爐上下部分別進行加熱，使爐內的熔融釬料或熔鹽形成自下而上溫度逐漸升高的溫度梯度，并通過溫度監測裝置隨時進行監測；第三步，達到預設的溫度梯度后，將釬焊工件浸入熔融釬料或熔鹽中進行焊接，一定時間后，釬焊工件各部位與接觸的熔融釬料或熔鹽的溫度達到相同，即在釬焊工件體上也形成下低上高的溫度梯度；第四步，將釬焊工件緩慢移出釬焊爐，釬焊工件的底部釬料首先凝固，然后逐漸向上順序凝固，使釬縫中的氣體在凝固過程中排出，釬焊過程完成。

【技術特征摘要】
1.一種預設溫度梯度的浸潰釬焊方法，其特征在于它包括下述步驟第一步，根據待釬焊工件的體積，選擇在釬焊爐內腔中水平放置至少一層環形隔板，使釬焊爐內腔形成至少兩個相對獨立的空間，環形隔板的中部孔徑以能放入釬焊工件為宜；第二步，根據工藝要求，利用不同功率的加熱體對釬焊爐上下部分別進行加熱，使爐內的熔融釬料或熔鹽形成自下而上溫度逐漸升高的溫度梯度，并通過溫度監測裝置隨時進行監測；第三步，達到預設的溫度梯度后，將釬焊工件浸入熔融釬料或熔鹽中進行焊接，一定時間后，釬焊工件各部位與接觸的熔融釬料或熔鹽的溫度達到相同，即在釬焊工件體上也形成下低上高的溫度梯度；第四步，將釬焊工件緩慢移出釬焊爐，釬焊工件的底部釬料首先凝固，然后逐漸向上順序凝固，使釬縫中的氣體在凝固過程中排出，釬焊過程完成。2.根據權利要求1所述的預設溫度梯度的浸潰釬焊方法，其特征在于上述第二步完成后，如果溫度梯度未達...

【專利技術屬性】
技術研發人員：龍偉民，樊江磊，馬佳，鮑麗，沈元勛，張青科，郭艷紅，李濤，鐘素娟，劉文明，張強，
申請(專利權)人：鄭州機械研究所，
類型：發明
國別省市：