鋁合金氣路板真空釬焊及熱處理一體化工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及鋁合金氣路板真空釬焊及熱處理一體化工藝。具體工藝參數(shù)是：加熱至400℃，升溫35～40min，保溫60-80min，真空度＞8.0×10-2Pa；加熱至530℃，升溫15～20min，保溫60-80min，真空度＞8.0×10-3Pa；加熱至565℃，升溫10～15min，保溫60-80min，真空度＞4.5×10-3Pa；加熱至610℃，升溫10min，保溫10～20min，真空度＞3.0×10-3Pa；降溫至605℃，降溫5min，保溫10～15min，斷電降溫，至540℃，出爐風淬冷卻至室溫；進爐時效處理，室溫升溫至200℃，升溫15～20min，保溫180min，斷電降溫至室溫。本發(fā)明所述的工藝具有生產(chǎn)過程簡單、周期短、耗能小、生產(chǎn)合格率高、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點，本工藝生產(chǎn)的鋁合金氣路板焊縫的合格率由原來的40％左右提高到90％，取得了很好的效果。
【專利說明】鋁合金氣路板真空釬焊及熱處理一體化工藝
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及氣路板真空釬焊及熱處理一體化工藝，尤其是涉及鋁合金氣路板真空釬焊及熱處理一體化工藝。
【背景技術】
[0002]動車及鐵路機車等使用的制動氣路板主要是將制動系統(tǒng)的復雜氣路集成在一起，原理與集成電路板類似，屬于動車及鐵路機車等制動系統(tǒng)的重要組成部件，其具有體積小，結構復雜，釬焊及熱處理后平面度要求高(平面度小于0.5mm)，熱處理后力學性能要求高(抗拉強度高于172MPa，屈服強度高于90MPa，能夠達到T4狀態(tài))，釬焊內(nèi)腔清潔度要求較高等特點。一直以來，由于氣路板的結構復雜、釬焊后力學性能要求高，釬焊及熱處理后產(chǎn)品變形嚴重，該產(chǎn)品合格率一直很低。
[0003]目前采用的工藝方法是:烘干一升溫(480?530°C )一保溫(40?60min)—升溫(6050C )一保溫(20?30min)—降溫一出爐(400°C )—拆夾(3?4h降至室溫)一裝夾一升溫(520°C )—保溫(3?4h) — 7K淬一時效(175°C保溫7?8h) —出爐一拆夾。即將鋁合金氣路板真空釬焊完后再進行熱處理，產(chǎn)品真空釬焊完后溫度從590°C左右降到室溫，熱處理時又將產(chǎn)品從室溫加熱到固溶溫度(520°C )進行保溫，產(chǎn)品在真空釬焊和熱處理過程中要進行拆卸夾具及重新裝配，在生產(chǎn)過程中需采用兩種工裝夾具。這種常規(guī)的工藝方法不僅生產(chǎn)效率低，能耗大，生產(chǎn)周期長，且產(chǎn)品在拆卸、轉運過程中容易產(chǎn)生磕碰傷及熱處理過程中產(chǎn)品變形較大而產(chǎn)生報廢，導致生產(chǎn)合格率低下、生產(chǎn)成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服以上技術缺陷，本發(fā)明旨在提供一種生產(chǎn)過程簡單、周期短、耗能小、生產(chǎn)合格率高、生產(chǎn)成本低的鋁合金氣路板真空釬焊及熱處理一體化工藝。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案:
[0006]鋁合金氣路板真空釬焊及熱處理一體化工藝，真空釬焊和熱處理為一體化工藝，具體工藝參數(shù)如下:
[0007]I)從室溫加熱至400°C，升溫時間35?40min，保溫時間60-80min，真空度>
8.0XKT2Pa ；
[0008]2)從400°C加熱至530°C，升溫時間15?20min，保溫時間60_80min，真空度>
8.0XKT3Pa ；
[0009]3)從530°C加熱至565°C，升溫時間10?15min，保溫時間60_80min，真空度>
4.5 X KT3Pa ；
[0010]4)從565 °C加熱至610°C，升溫時間lOmin，保溫時間10?20min，真空度>
3.0XKT3Pa ；
[0011]5)從610°C降溫至605°C，降溫時間5min，保溫時間10?15min，斷電降溫，產(chǎn)品工件溫度達到590?595 °C ；[0012]6)降溫至540°C，出爐高壓風淬冷卻至室溫；
[0013]7)進爐時效處理，室溫升溫至200°C，升溫時間15?20min，保溫時間180min，斷
電降溫至室溫。
[0014]此一體化工藝所使用的夾具包括下蓋、上蓋A和設置在上蓋A上方的上蓋B，所述下蓋包括本體和耳部，下蓋本體四個角上及耳部上設置有立桿，上蓋A和上蓋B上設置有與立柱相對應的安裝孔，立柱上設置有帶圈彈簧，所述下蓋、上蓋A和上蓋B上設置有若干個鏤空孔。
[0015]所述立桿是通過焊接方式設置在下蓋本體四個角上及耳部上。
[0016]所述下蓋、上蓋A上設置有手柄。
[0017]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0018]I)本發(fā)明所述的工藝與目前的工藝相比較，減少了烘干段和480?530°C段，溫度達到400°C以后溫度梯度降低，各溫度段保溫時間延長到60?80min，能夠保證產(chǎn)品在各溫度段的均溫性，并在610°C段將保溫時間縮短為10?20min，大大減少了總釬焊高溫段時間，保證產(chǎn)品能夠快速焊接完成，避免因產(chǎn)品保溫時間過長導致釬料流失過多以及過燒等現(xiàn)象；本發(fā)明所述的工藝縮短了釬焊時間，提高了釬焊效率，且焊接和熱處理過程中不需要重復拆卸和裝夾產(chǎn)品，不易對產(chǎn)品的外觀造成傷害，能夠得到外觀合格且具有良好的焊縫的產(chǎn)品，其合格率高。
[0019]2)本發(fā)明采用高壓風淬火代替常規(guī)工藝熱處理淬火方法采用的水淬和/或油淬，避免了該類氣路板內(nèi)腔復雜，采用水淬和/或油淬時容易使油或水進入內(nèi)腔導致炸膛，以及對該類產(chǎn)品內(nèi)腔清潔度造成污染的問題。
[0020]3)鋁合金氣路板固溶溫度為520°C保溫3?4小時，時效溫度為175°C保溫7?8h，本發(fā)明所述工藝在產(chǎn)品釬焊完后降溫到540°C時進行出爐，在出爐過程中產(chǎn)品會降低20°C左右，出爐后淬火溫度即是固溶溫度520°C，該參數(shù)能保證處理后的產(chǎn)品強度滿足T4要求，并大幅縮短生產(chǎn)周期和降低能耗，提高了生產(chǎn)效率。
[0021]4)本發(fā)明所述的工藝在整個生產(chǎn)過程中，真空釬焊和熱處理不是分開的，而是為一體化工藝，使用專用夾具，夾具采用一次性裝夾，不用重復裝卸夾具，提高了生產(chǎn)效率的同時也降低了夾具的成本，而且能有效的避免拆卸和裝夾夾具時對產(chǎn)品造成的傷害。夾具采用兩個上蓋獨立壓緊，解決產(chǎn)品不同高度釬焊面的壓力問題。鏤空孔使熱量能更快地傳遞到產(chǎn)品上，在產(chǎn)品釬焊過程中可以使產(chǎn)品均溫性更好，縮短產(chǎn)品升溫所需時間；在熱處理過程中更有利于風淬將產(chǎn)品的溫度快速均勻降低，在降溫的同時通過彈簧持續(xù)施加夾緊力，保證產(chǎn)品在整個熱處理過程中不發(fā)生變形，此夾具能很好的保證產(chǎn)品釬焊后直接出爐風淬，不需要拆卸夾具繼續(xù)進爐。
[0022]綜上所述，本發(fā)明所述的工藝具有生產(chǎn)過程簡單、周期短、耗能小、生產(chǎn)合格率高、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點。
[0023]從實際情況來看，采用本發(fā)明工藝生產(chǎn)的鋁合金氣路板熱處理后力學性能完全滿足要求，并順利實現(xiàn)批量生產(chǎn)，其焊縫的合格率由原來的40%左右提高到90%，取得了很好的效果。
【專利附圖】

【附圖說明】[0024]圖1是本發(fā)明的溫度曲線圖；
[0025]圖2是本發(fā)明使用的夾具結構示意圖；
[0026]圖中:下蓋1、上蓋A2、上蓋B3、立桿4、帶圈彈簧5、手柄6。
【具體實施方式】
[0027]下面結合附圖和具體的實施例對本發(fā)明作進一步說明:
[0028]如圖1所示，本發(fā)明為鋁合金氣路板真空釬焊及熱處理一體化工藝，真空釬焊和熱處理為一體化工藝，具體工藝參數(shù)如下:
[0029]I)從室溫加熱至400°C,升溫時間35?40min,保溫時間60-80min,真空度>8.0XKT2Pa ；
[0030]2)從400°C加熱至530°C，升溫時間15?20min，保溫時間60_80min，真空度>
8.0XKT3Pa ；
[0031]3)從530°C加熱至565°C，升溫時間10?15min，保溫時間60_80min，真空度>
4.5 X KT3Pa ；
[0032]4)從565 °C加熱至610°C，升溫時間lOmin，保溫時間10?20min，真空度>
3.0XKT3Pa ；
[0033]5)從610°C降溫至605°C，降溫時間5min，保溫時間10?15min，斷電降溫，產(chǎn)品工件溫度達到590?595 °C ；
[0034]6)降溫至540°C，出爐高壓風淬冷卻至室溫；
[0035]7)進爐時效處理，室溫升溫至200°C，升溫時間15?20min，保溫時間180min，斷
電降溫至室溫。
[0036]如圖2所示，本發(fā)明所述的一體化工藝所使用的夾具包括下蓋1、上蓋A2和設置在上蓋A2上方的上蓋B3，采用兩個上蓋獨立壓緊是為了解決產(chǎn)品不同高度釬焊面的壓力問題。所述下蓋I包括本體和耳部，下蓋I本體四個角上及耳部上設置有立桿4，上蓋A2和上蓋B3上設置有與立柱4相對應的安裝孔，立柱4上設置有帶圈彈簧5，為了使熱量能更快地傳遞到產(chǎn)品上，在產(chǎn)品釬焊過程中可以使產(chǎn)品均溫性更好，縮短產(chǎn)品升溫所需時間，在熱處理過程中利于風淬將產(chǎn)品的溫度快速均勻降低，在所述下蓋1、上蓋A2和上蓋B3上設置有若干個鏤空孔。裝夾產(chǎn)品時，通過撬杠將套在立桿4上的帶圈彈簧5壓緊兩個上蓋從而壓緊產(chǎn)品，在降溫時通過帶圈彈簧5持續(xù)施加夾緊力，保證產(chǎn)品在整個熱處理過程中不發(fā)生變形。
[0037]所述立桿4是通過焊接方式設置在下蓋I本體四個角上及耳部上。
[0038]為了方便安裝和拆卸，在所述下蓋1、上蓋A2上設置手柄6。
[0039]采用本發(fā)明所述的工藝方法和夾具生產(chǎn)4批共40套鋁合金氣路板為例，具體的試驗數(shù)據(jù)如下:
[0040]試驗條件:
[0041]表I
[0042]
【權利要求】
1.鋁合金氣路板真空釬焊及熱處理一體化工藝，其特征在于:真空釬焊和熱處理為一體化工藝，具體工藝參數(shù)如下: 1)從室溫加熱至400°C，升溫時間35?40min，保溫時間60_80min，真空度>8.0XKT2Pa ； 2)從400°C加熱至530 °C，升溫時間15?20min，保溫時間60_80min，真空度>8.0XKT3Pa ； 3)從530°C加熱至565 °C，升溫時間10?15min，保溫時間60_80min，真空度>4.5 X KT3Pa ； 4)從565°C加熱至610°C，升溫時間lOmin，保溫時間10?20min，真空度>3.0XKT3Pa ； 5)從610°C降溫至605°C，降溫時間5min，保溫時間10?15min，斷電降溫，產(chǎn)品工件溫度達到590?595 0C ； 6)降溫至540°C，出爐高壓風淬冷卻至室溫； 7)進爐時效處理，室溫升溫至200°C，升溫時間15?20min，保溫時間180min，斷電降溫至室溫。
2.如權利要求1所述的鋁合金氣路板真空釬焊及熱處理一體化工藝，其特征在于:此一體化工藝所使用的夾具包括下蓋(I)、上蓋A(2)和設置在上蓋A(2)上方的上蓋B(3)，所述下蓋(I)包括本體和耳部，下蓋(I)本體四個角上及耳部上設置有立桿(4)，上蓋A(2)和上蓋B(3)上設置有與立柱(4)相對應的安裝孔，立柱(4)上設置有帶圈彈簧(5)，所述下蓋(I)、上蓋A(2)和上蓋B(3)上設置有若干個鏤空孔。
3.如權利要求2所述的鋁合金氣路板真空釬焊及熱處理一體化工藝，其特征在于:所述立桿(4)是通過焊接方式設置在下蓋(I)本體四個角上及耳部上。
4.如權利要求2或3所述的鋁合金氣路板真空釬焊及熱處理一體化工藝，其特征在于:所述下蓋(I)、上蓋A(2)上設置有手柄(6)。
【文檔編號】B23K37/04GK104002005SQ201410267247
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年6月16日 優(yōu)先權日:2014年6月16日
【發(fā)明者】朱單單, 馮學文, 沈鵬, 曹天琴 申請人:貴州永紅航空機械有限責任公司