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真空釬焊技術的應用

來源：成都新德南光機械設備有限公司 | 發布時間：2018-08-28 |

摘要：綜述了真空釬焊技術的特點和在國內外航空發動機、空氣分離設備、工程機械、車船和石油化工等領域的廣泛應用。
　　
　　主題詞：釬焊 真空應用
　　
　　一、前 言
　　
　　真空釬焊技術從四十年代開始至今，已成為一種極有發展前途的焊接技術。
　　
　　最早出現在電子工業上釬焊銅和不銹鋼的零件，后來又應用到航空工業、原子能工業，在1959年開始應用到制造不銹鋼的板翅式換熱器上。現在，被廣泛應用于空氣分離設備、石油化工設備、工程機械、車、船和家電等工業部門的板翅式換熱器和冷卻器中。
　　
　　由于真空釬焊技術具有無可比擬的優點，所以在世界工業發達國家得到迅速的發展和廣泛的應用。
　　
　　二、真空釬焊的優點
　　
　　1．真空釬焊，因不用釬劑，顯著提高了產品的抗腐蝕性，免除了各種污染，無公害的處理設備費，有好的安全生產條件；
　　
　　2．真空釬焊不僅節省大量價格昂貴的金屬釬劑，而且又不需要復雜的焊劑清洗工序，降低了生產成本；
　　
　　3．真空釬焊釬料的濕潤性和流動性良好，可以焊更復雜和狹小通道的器件，真空釬焊提高了產品的成品率，獲得堅固的清潔的工作面；
　　
　　4．與其它方法相比，爐子的內部結構及夾具等壽命長，可降低爐子的維修費用；
　　
　　5．適于真空釬焊的材料很多，如：鋁、鋁合金、銅、銅合金，不銹鋼、合金鋼、低碳鋼、鈦、鎳、因康鎳(Inconei)等都可以在真空電爐中釬焊，設計者根據釬焊器件的用途確定所需的材料，其中鋁和鋁合金應用得最廣泛。
　　
　　三、真空釬焊的應用
　　
　　1. 真空釬焊在航空發動機上的應用
　　
　　國外，美國普·惠公司的JT9D發動機蜂窩封嚴環，由環件和蜂窩夾芯用真空釬焊制成；該發動機燃油總管由主管和多個支管、噴咀用真空釬焊組成；此機發動機不銹鋼熱交換器由300多根不銹鋼管、隔板、殼體用真空釬焊組成；JT8D發動機12、13級壓氣機靜子環由內外環和幾十個葉片用真空釬焊制成。美國GE 的發動機機匣由240多個0.25～0.7mm厚的因康鎳合金零件分三次階梯真空釬焊而成。國內，沈陽黎明發動機公司、成都發動機公司分別真空釬焊靜子環，用于海軍飛機上；成都發動機公司真空釬焊燃油總管，并通過發動機試車。
　　
　　真空釬焊電爐是航空發動機制造中的主要釬焊設備，美國已有200多臺真空釬焊爐。國內，黎明發動機制造公司、成都發動機公司、北京航空工藝研究所在70年代分別研制出中型單室的真空釬焊電爐。北京航空工藝研究所在1964年與天津電爐廠合作研制出半連續式真空釬焊爐，西安航發動機公司引進伊普森公司臥式真空電爐(爐膛尺寸910×610×610mm)，北京民航Ameco公司引進伊普森公司鐘罩式真空釬焊電爐(爐膛尺寸髟2300×1300mm)，進口的爐子皆為微機控溫、程序自動控制。現在，沈陽真空技術研究所、北京航空工藝研究所、沈陽市真空應用研究所等單位都研制了能夠微機控溫、按程序自動控制的大型高溫真空釬焊電爐。
　　
　　2. 真空釬焊在工程機械上的應用
　　
　　真空釬焊中小釬頭就是一個實例，中小釬頭廣泛地應用于冶金、地質、煤碳、水利、鐵路、軍工等建設事業上。據統計1978年，全國消耗中小釬頭約1萬只，而現在的用量就更大，在國民經濟建設中發揮了重要作用。
　　
　　西北礦冶研究所1978年開始研制真空釬焊中小釬頭，1980年通過冶金部作的技術鑒定，80年代已具有年產十萬只中小釬頭的生產線，產品供應全國上百家礦山使用。該所生產的釬頭還先后在大廟鐵礦、湘東鎢礦、南京梅山鐵礦、紅透山銅礦、華銅銅礦等地進行了數十次試驗。鉆鑿了不同類型的礦巖，經受了堅硬的花崗巖、難鉆鑿的角巖以及堅硬磨蝕性強的塊狀磁鐵礦夾矽卡巖等考驗。φ42mm的十字形釬頭與瑞典同類型釬頭在現場進行鉆鑿花崗巖的對比試驗，平均使用壽命超過100m，達到了瑞典釬頭的水平，據調查，使用壽命提高了1至1.5倍，給用戶帶來了顯著的經濟效益。
　　
　　3．真空釬焊在車、船上的應用
　　
　　真空釬焊的板翅式機油冷卻器就用于車、船上。板翅式機油冷卻器具有傳熱效率高、結構緊湊、重量輕等特點，是當今柴油機冷卻器的更新換代產品，已廣泛應用于汽車、拖拉機、船用柴油機等領域中。
　　
　　我國生產這類板翅式機油冷卻器的廠家為數不多，并均采用銀銅合金焊接，每臺需耗費白銀150克，而采用無銀銅真空釬焊工藝制成的冷卻器，不僅為國家節約了大量貴重的銀，又氣密性好，釬焊的產品經10kg·f／cm2的氣壓試驗，無漏氣和滲漏現象，清潔度高，表面光澤良好，在柴油機上使用，其傳熱性能達到機械工業部頒布的t·柴油機板翅式水冷機油冷卻器”的規定指標，在水中浸泡115小時，表面無銹斑腐蝕，并大大降低了生產成本。
　　
　　1984年捷克從英國引進小型連續真空釬焊電爐生產司克達載重卡車上的鏟敬熱器，年產量在1萬臺以上。美國福特汽車公司于1971年開始采用真釬焊工藝，生產鋁制散熱器芯部。1984年生產的汽車散熱器中，鋁制的占20％，后來對下屬的兩家工廠生產鋁散熱器生產線進行技術改造，估計經過技術改造后1985年可達300萬臺。福特公司之所以要對生產線進行技術改造，是因為鋁散熱器重量輕，并且熱交換性能好。因此，福特汽車公司所制造的客車、輕型卡車、帶蓬載重汽車中，使用鋁制散熱器的量占90％至95％。
　　
　　日本古河鋁工業公司開發了一種適于真空釬焊汽車熱交換器散熱片用的新型合金(CF系列)，并已大量生產，這種CF系列新合金是在鋁、鋅、錳中添加 0.2～0.3％的鈣組成的合金。可作為熱交熱器的散熱片用，新合金提高了耐腐蝕性和使用壽命。據息，汽車熱交換器用鋁材，歐洲占80％～90％，美國占 50%，日本占15%。因此，日本古河鋁工業公司才推出CF系列新型鋁合金，無疑將對日本汽車熱交器的鋁材化必起促進作用。
　　
　　現在，一臺轎車上用真空釬焊的部件就有20多處，可見真空釬焊技術作用之大、效果之好、應用之廣。
　　
　　4．真空釬焊在空氣分離設備上的應用空氣分離設備上用的板翅式換熱器主要用于氧氣、氮氣、氬氣和稀有氣體的制取。過去主要是用鹽浴浸漬釬焊制造板翅式換熱器，這種工藝技術，不僅能耗大，工藝過程復雜，還腐蝕性強，對環境污染嚴重，生產成本高，產品壽命低。真空釬焊比鹽浴釬焊具有諸多的優點，所以發展趨勢是真空釬焊將取代鹽溶釬焊。
　　
　　1991年杭州制氧機廠引進美國斯圖爾特·沃納公司的大型真空釬焊爐和鋁制板翅式換熱器的設計制造技術，可釬接的換熱器為1200×1200×6000mm，工作壓力最高可達8.4MPa。
　　
　　杭州制氧機廠的第一臺真空釬焊透平氧壓機葉輪，在14500、16000、18060r／min三檔轉速下試驗，分別進行超速三分鐘試驗，只有釬焊質量差的一條葉片發現脫縫，其余部分均尚好，整個葉輪仍完好無損。
　　
　　真空釬焊葉輪的成功，大大提高了該廠窄流道葉輪制造精度，因而不僅保證了設計性能指標，又降低了制造成本，同時還縮短了生產周期。真空釬焊葉輪制造技術的實破，對推動我國空分設備行業的技術進步將起著重要作用。
　　
　　由于真空釬焊具有許多優點，英國馬爾斯頓公司在1983年底已關閉了鹽浴釬焊爐，而采用英國康薩克公司生產的FVB-114-120-240大型真空釬焊爐生產低溫換熱器。
　　
　　5．真空釬焊板翅式換熱器在石油化工上的應用
　　
　　在石油化工上廣泛應用真空釬焊制造地板翅式換熱器，例如：(1)石油化學煉廠氣體回收；(2)天燃氣、焦爐氣的分離和回收；(3)天燃氣、石油氣的液化。由于板翅式換熱器具有處理量大，分離效果好，能耗低，純度高等優點。所以，世界各國都十分重視真空釬焊板翅式換熱器技術的發展。
　　
　　6．真空釬焊技術在其它方面的應用
　　
　　真空釬焊技術用于機車散熱器、壓縮機中冷器，氟里昂和烷、烯烴類致冷系統，挖掘機油冷卻器、燃氣輪機回熱器，大功率變壓器散熱器，以及家用電器的應用，如真空釬焊家用空調機和各種電暖器的換熱器芯條。(來源：康沃真空網，如有異議，請來電告知)