维普资讯 http://www.cqvip.com ＳＨＥＮＧ ＣＨＡＮ ＹＩ ＸＩＡＮ 小议真空钎焊技术的应用研究 文。孙柏洲张淮（哈尔滨汽轮机厂有限责任公司） 摘要：真空钎焊技术从四十年始 至今，已成为一种极有发展前途的焊接技 术。最早出现在电子工业上钎焊铜和不锈 钢的零件，后来又应用到航空工业、原子 能工业。现在，被广泛应用于空气分离设 备、石油化工设备、工程机械、车、船和 家电等工业部门的板翅式换热器和冷却器 中。由于真空钎焊技术具有无可比拟的优 点，所以在世界工业发达国家得到迅速的 内，沈阳黎明发动机公司、成都发动机公 司分别真空钎焊静子环，用于海军飞机 上；成都发动机公司真空钎焊燃油总管， 并通过发动机试车。 真空钎焊电炉是航空发动机制造中的 主要钎焊设备，美国已有２ ０ ０多台真空钎 焊炉。国内，黎明发动机制造公司、成都 发动机公司、北京航空工艺研究所在７ ０年 代分别研制出中型单室的真空钎焊电炉。 １ ９ ８ ４年捷克从英国引进小型连续真空 钎焊电炉生产司克达载重卡车上的铲敬热 器，年产量在１万台以上。美国福特汽车 公司干１ ９ ７ １年开始采用真钎焊工艺，生产 铝制散热器芯部。１ ９ ８ ４年生产的汽车散热 器中，铝制的占２ ０％，后来对下属的两家 工厂生产铝散热器生产线进行技术改造， 估计经过技术改造后１ ９ ８ ５年可达３ ０ ０万 台。福特公司之所以要对生产线进行技术 发展和广泛的应用。本文综述了真空钎焊 技术的特点和在国内外航空发动机、空气 分离设备、工程机械、车船和石油化工等 领域的广泛应用。 关键词：钎焊；真空；应用 钎焊是采用比母材熔点低的填充材料 作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔 点、低于母材熔点的温度，借钎料熔化填 满母材间的间隙并与母材相互扩散实现连 接的焊接方法。近年来，钎焊技术在各工 业部门中占据着越来越重要的地位，尤其 在电器仪表及国防工业中已成为不可取代 的工艺方法。在对航空用合金如不锈钢、 耐热合金、钛、铌、钽和其它一些高熔点 金属进行钎焊时，一般采用真空钎焊。真 空钎焊是在真空气氛中，不用钎剂而进行 钎焊的一种方法。 一、真空钎焊的优点 （一）真空钎焊，因不用钎剂，显著提 高了产品的抗腐蚀性，免除了各种污染， 无公害的处理设备费，有好的安全生产条 件； （二）真空钎焊不仅节省大量价格昂 贵的金属钎剂，而且又不需要复杂的焊剂 清洗工序，降低了生产成本； （三）真空钎焊钎料的湿润性和流动 性良好，可以焊更复杂和狭小通道的器 件，真空钎焊提高了产品的成品率，获得 坚固的清洁的工作面； （四）与其它方法相比，炉子的内部结 构及夹具等寿命长，可降低炉子的维修费 用； （五）适于真空钎焊的材料很多，如： 铝、铝合金、铜、铜合金，不锈钢、合金 钢、低碳钢、钛、镍、因康镍（Ｉｎｃ０ｎｅｉ）等 都可以在真空电炉中钎焊，设计者根据钎 焊器件的用途确定所需的材料，其中铝和 铝合金应用得最广泛。 二，真空钎焊的应用 （一）真空钎焊在航空发动机上的 应用 国外，美国普・惠公司的ＪＴ ９Ｄ发动 机蜂窝封严环，由环件和蜂窝夹芯用真空 钎焊制成；该发动机燃油总管由主管和多 个支管、喷咀用真空钎焊组成；此机发动 机不锈钢热交换器由３ ０ ０多根不锈钢管、 隔板、壳体用真空钎焊组成；ＪＴ ８Ｄ发动机 １ ２、１ ３级压气机静子环由内外环和几十个 叶片用真空钎焊制成。美国Ｇ Ｅ的发动机 机匣由２４０多个０．２５～０．７ｍｍ厚的因康镍 合金零件分三次阶梯真空钎焊而成。国 北京航空工艺研究所在１ ９ ６ ４年与天津电 炉厂合作研制出半连续式真空钎焊炉，西 安航发动机公司引进伊普森公司卧式真空 电炉（炉膛尺寸９１０×６１０×６１０ｒａｍ），北京 民航Ａｍｅｃｏ公司引进伊普森公司钟罩式真 空钎焊电炉（炉膛尺寸髟２３００×１ ３００ｍｍ）， 进口的炉子皆为微机控温、程序自动控 制。现在，沈阳真空技术研究所、北京航 空工艺研究所、沈阳市真空应用研究所等 单位都研制了能够微机控温、按程序自动 控制的大型高温真空钎焊电炉。 （二）真空钎焊在工程机械上的应 用 真空钎焊中小钎头就是一个实例，中 小钎头广泛地应用于冶金、地质、煤碳、水 利、铁路、军工等建设事业上。据统计１９７８ 年，全国消耗中小钎头约ｌ万只，而现在 的用量就更大，在国民经济建设中发挥了 重要作用。 西北矿冶研究所１ ９ ７ ８年开始研制真 空钎焊中小钎头，１ ９ ８ ０年通过冶金部作的 技术鉴定，８ ０年代已具有年产十万只中小 钎头的生产线，产品供应全国上百家矿山 使用。该所生产的钎头还先后在大庙铁 矿、湘东钨矿、南京梅山铁矿，红透山铜 矿、华铜铜矿等地进行了数十次试验。钻 凿了不同类型的矿岩，经受了坚硬的花岗 岩、难钻凿的角岩以及坚硬磨蚀性强的块 状磁铁矿夹矽卡岩等考验。由４ ２ｍｍ的十 字形钎头与瑞典同类型钎头在现场进行钻 凿花岗岩的对比试验，平均使用寿命超过 １ ０ ０ｍ，达到了瑞典钎头的水平，据调查， 使用寿命提高了１至１．５倍，给用户带来 了显著的经济效益。 （三）真空钎焊在车、船上的应用 真空钎焊的板翅式机油冷却器就用于 车、船上。板翅式机油冷却器具有传热效 率高、结构紧凑、重量轻等特点，是当今 柴油机冷却器的更新换代产品，已广泛应 用于汽车、拖拉机、船用柴油机等领域中。 我国生产这类板翅式机油冷却器的厂 家为数不多，并均采用银铜合金焊接，每 台需耗费白银１ ５ ０克，而采用无银铜真空 钎焊工艺制成的冷却器，不仅为国家节约 了大量贵重的银，又气密性好，钎焊的产 品经１Ｏｋｇ・ｆ／ｃ：ｍ 的气压试验，无漏气和 渗漏现象，清洁度高，表面光泽良好，在 柴油机上使用，其传热性能达到机械工业 部颁布的ｔ・柴油机板翅式水冷机油冷却 器”的规定指标，在水中浸泡ｌ１ ５小时，表 面无锈斑腐蚀，并大大降低了生产成本。 改造，是因为铝散热器重量轻，并且热交 换性能好。因此，福特汽车公司所制造的 客车、轻型卡车、带蓬载重汽车中，使用 铝制散热器的量占９ ０％至９ ５％。 现在，一台轿车上用真空钎焊的部件 就有２ ０多处，可见真空钎焊技术作用之 大、效果之好、应用之广。 （四）真空钎焊在空气分离设备上 的应用空气分离设备上用的板翅式换 热器主要用于氧气、氮气、氩气和稀有 气体的制取 过去主要是用盐浴浸渍钎焊制造板翅 式换热器，这种工艺技术，不仅能耗大，工 艺过程复杂，还腐蚀性强，对环境污染严 重，生产成本高，产品寿命低。真空钎焊 比盐浴钎焊具有诸多的优点，所以发展趋 势是真空钎焊将取代盐溶钎焊。 真空钎焊叶轮的成功，大大提高了该 厂窄流道叶轮制造精度，因而不仅保证了 设计性能指标，又降低了制造成本，同时 还缩短了生产周期。真空钎焊叶轮制造技 术的实破，对推动我国空分设备行业的技 术进步将起着重要作用。 （五）真空钎焊板翅式换热器在石 油化工上的应用 在石油化工上广泛应用真空钎焊制造 地板翅式换热器，例如：（１）石油化学炼厂 气体回收；（２）天燃气、焦炉气的分离和回 收；（３）天燃气、石油气的液化。由于板翅式 换热器具有处理量大，分离效果好，能耗 低，纯度高等优点。所以，世界各国都十分 重视真空钎焊板翅式换热器技术的发展。 （六）真空钎焊技术在其它方面的 应用 真空钎焊技术用于机车散热器、压缩 机中冷器，氟里昂和烷、烯烃类致冷系统， 挖掘机油冷却器、燃气轮机回热器，大功 率变压器散热器，以及家用电器的应用， 如真空钎焊家用空调机和各种电暖器的换 热器芯条。 目前，国内外学者对不锈钢真空钎焊 工艺及其特性进行了研究，并取得了一定 成果。然而针对不同钎料对不锈钢组织和 性能的探讨还较少。鉴于此况，本文主要 对采用四种不同钎料的不锈钢真空钎焊焊 接接头的组织和力学性能进行了对比分 析。其目的是通过对比不同钎料真空钎焊 接头的力学性能，来评估它们钎焊接头力 学性能的差异，从而为真空钎焊工艺研究 提供一定的试验数据。 ７１
