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航空发动机这么“高精尖”,还需要焊接吗?
发布:永利皇宫登录网址 来源:www.463.com       发布时间:2018-09-17

在么?

不好意思,才看到。刚才一直在忙着焊接。

发动机这么“高大上”,还需要焊接?

当然需要!

焊接是一种使材料(金属、热塑性材料、先进复材等等)连接的制造工艺及技术,可以通过施加高温或高压来实现。    

焊接的分类

熔焊,顾名思义,加热过程中使被焊工件局部熔化形成熔池,熔池冷却凝固后便结合,一般需要加入焊丝、焊条等填充材料辅助。

压焊,在加热或不加热状态下对组合焊件施加一定压力,使其产生塑性变形或熔化,并通过扩散等作用,使两个分离表面达到原子间结合形成金属连接的焊接方法。

钎焊,采用熔化温度比母材低的金属材料做钎料,钎焊过程中,钎料熔化而母材不熔化,利用液态钎料润湿母材,填充接头间隙,并与母材互相扩散,冷却后实现连接的方法。

熔焊过程要熔化,压焊过程要施加压力。那钎焊是什么样的焊接工艺呢?它和航空发动机有什么关系?今天,就让我们走近钎焊。

钎焊+航空发动机

钎焊采用的焊料众多,包括金基、银基、铜基、钯基、镍基、铝基等钎焊材料;加工中,会使用到感应钎焊设备、真空钎焊炉、气氛炉等多型设备。

在航空发动机的研制生产中,钎焊有着其他焊接工艺方法无法替代的重要作用。

拿叶片来说,由于发动机涡轮叶片材料特殊、结构复杂,对焊接变形有严格要求,要靠钎焊实现结构的完整制造,保证涡轮叶片在高温红热和高速旋转条件下具有足够的强度。同时,钎焊可以完成多个焊缝、内部焊缝同时焊接等加工,常用于蜂窝结构,热交换器、整体导向器、燃油喷嘴等复杂结构加工中。

钎焊工艺对材料的适应性很强,不仅可以实现常规金属材料的焊接,也可实现传统不可焊接材料及异种材料间的焊接,包括不同金属之间、陶瓷材料、陶瓷与金属,以及复合材料甚至玻璃与金属等难焊材料的连接。

钎焊的原理

在钎焊过程中,钎料既可以直接放置于钎缝中间,也可放在接头间隙附近,熔化后的液态钎料借助毛细作用可以自动填入间隙内,实现钎焊填缝。就像我们在医院采指血时,血液对毛细管润湿,在表面张力作用下可形成毛细作用,自动被吸入毛细管内。

待钎料熔化,填充到间隙后,会和母材之间产生相互作用。母材会向液体钎料中熔解扩散,钎料组分也会向母材扩散,通过化学反应钎料与母材在界面处达到原子尺度的结合,宏观上就表现为被焊工件已实现连接。

钎焊的工艺方法较多,如火焰钎焊、炉中钎焊、感应钎焊等,目前较常用的方法是真空钎焊,钎焊主要控制的过程参数是钎焊温度和保温时间。钎焊温度通常选为高于钎料熔化温度25-60℃,以保证钎料填满间隙。钎焊工艺参数根据钎料熔点、母材热处理制度,以及接头组织性能要求等综合确定。

生活中的钎焊

尽管看起来“高大上”,其实,钎焊技术在生活中无处不在。

从手机电路板、金属眼镜架,到机械行业热交换器、组合刀具,再到航空发动机叶片、火箭推力器等高技术装备,钎焊均有用武之地。(永利皇宫航材院 李文文)

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