一种氢炉焊接方法
【技术领域】
[0001]
本发明涉及焊接方法，具体说是涉及一种氢炉焊接方法。
【背景技术】
[0002]
氢炉是真空电子器件制造业必不可少的焊接设备。传统焊接技术一般一次只能使用一种焊料完成同一焊接要求的焊件。生产效率低、成本高，设备和能源利用率低。
【发明内容】
[0003]
本发明提供了一种氢炉焊接方法:借助于不同熔点的焊料将相同或不同材料、相同或不同焊接要求的焊件混合装架在炉内相应温度区，在短时间内实现同炉焊接。
[0004]本发明采用如下技术方案:一种氢炉焊接方法，包括以下步骤:
A.所述氢炉为立式氢炉或卧式氢炉，按可预期的炉体空间利用率，确定混合放置不同焊件的炉体空间位置；所述的混合放置不同焊件是在炉内放置金属与金属焊件、金属与非金属焊件、气密性焊件、非气密性焊件同炉焊接；
B.参考炉内温度分布函数曲线，确定炉体空间位置的焊接温度范围；
C.按所确定的焊接温度范围，选用熔点比此范围低20°C?60°C的焊料；
D.焊件装架及焊接:
a.考虑焊件在炉内的装架位置，将高熔点的焊料装架在处于高温区的焊缝上，依次将低熔点的焊料装架在处于低温区的焊缝上；
b.有气密性焊接要求的焊件，装架在炉内温度易控制的部位；
c.依据焊件的结构特点、热容量、导热性因素，控制升温速率使处于不同温度区的焊料基本能达到同步熔化。若低温区焊料先熔，说明升温过缓，若高温区焊料先熔，说明升温过快；
d.保温时间的控制:依据焊件体积、焊缝间隙、以及焊缝与焊料的作用强弱因素，控制保温时间使焊料达到完全熔化，有气密性焊接的焊件，对气密性焊缝进行重点检控；
e.降温速率的控制:根据材料热膨胀系数的差异，观察所有焊料熔化彻底，流散均匀后降温，焊件随炉冷却后取出焊件；
E.检验验收:
a.对焊件进行目检，焊件无形变，焊缝无露底，焊料无堆积；
b.对气密性焊件进行检漏，高真空氦试不漏。
[0005]所述的步骤A在炉内混合放置不同焊件也可以为放置金属与金属焊件同炉焊接；或金属与非金属焊件同炉焊接；或金属与金属、金属与非金属焊件同炉焊接；或在炉内放置气密性焊件同炉焊接；或非气密性焊件同炉焊接；或气密性、非气密性焊件同炉焊接。
[0006]上述的焊料根据炉内温度分布函数曲线对焊件装架相应熔点的焊料。
[0007]上述对于有气密性焊接要求的焊件将有气密性焊接要求的焊件装架在炉内温度易监控的部位。
[0008]本发明的有益效果是:同时使用不同熔点的焊料使多个金属与金属；或金属与非金属；或金属与金属和金属与非金属焊件；或气密性焊件；或非气密性焊件；或气密性和非气密性焊件，在氢炉(立式或卧式氢炉)的不同温度区实现同炉焊接。本发明提高了氢炉生产效率和能源利用率。能够同时将多个相同或不同材料，相同或不同焊接要求的焊件实现同炉焊接。
【附图说明】
[0009]
图1.本发明的立式氢炉炉体空间坐标；
图2.本发明的立式氢炉炉体空间温度函数曲线；
图3.本发明的卧式氢炉炉体空间坐标；
图4.本发明的卧式氢炉炉体空间温度函数曲线。
【具体实施方式】
[0010]实施例1
一种氢炉焊接方法，100kw单位立式氢炉焊接实例:本实例焊接的零部件有:3件某型号磁控管瓷筒组件(金属与陶瓷焊接，有气密性要求)，2件某型号磁控管腔体组件(金属与金属焊接，有气密性要求)，4件某型号磁控管波导组件(金属与金属焊接，无气密性要求)。[0011 ] 在100kW立式氢炉内，自下而上第一层装架4件波导组件，第二层装架2件腔体组件，第三层装架3件瓷筒组件。混合件体积约为20 cm2X55 cm，装架在炉体径向16cm?35cm，轴向30cm?75cm处。参考图2立式氢炉炉内温度分布函数曲线，瓷筒组件装架Ag(99.99),(熔点:960°C )。腔体组件装架焊料AgCu (72 ;28)，(熔点:779°C)。波导组件装架焊料 AgCuSn (62 ；28 ;10)，(熔点:660°C?700°C)。
[0012]升温速率30°C/min，30min后检测焊件上部温度为780°C，下部温度为550°C，中部外侧温度750°C，中心温度580°C。然后保温3min后检测焊件上部温度为850°C，下部温度为670°C，中部外侧温度880°C，中心温度750。。。此时AgCuSn (62 ；28 ; 10)焊料开始熔化，2min后AgCu (72 ；28)开始熔化，lmin后Ag(99.99)开始熔化。持续保温lmin后，重点监控瓷筒组件及腔体组件焊料流散情况。观察所有焊料熔化彻底，流散均匀后降温。降温在3min内完成。焊件随炉冷却4h后，炉温降至50°C以下，取出焊件目检，焊件应无形变，焊缝无露底，焊料无堆积。氦质朴检漏仪氦检(漏率< lOWpa.mVs)瓷筒组件、腔体组件应不漏气。整个焊接过程用时4.5h，比传统焊接技术缩短了 2个多小时，完成焊件9件，检验结果均合格。
[0013]实施例2
一种氢炉焊接方法，25kW单位卧式氢炉焊接实例:本实例焊接的零部件有:3件某型号磁控管调谐杆组件(金属与陶瓷焊接，无气密性要求)，2件某型号磁控管盖板组件(金属与金属焊接，有气密性要求)。
[0014]在25kW立式氢炉内，中部装架3件调谐杆组件，靠前端装架2件盖板组件。混合件体积约为4cm2X50 cm，装架在炉体径向Icm?3cm，轴向60cm?90cm处。参考图4立式氢炉炉内温度分布函数曲线，调谐杆组件装架Ag(99.99)，(熔点:960°C )。盖板组件装架 AgCu (72 ;28)，(熔点:779°C)o
[0015]升温速率30°C/min，20min后检测中部焊缝温度为750°C，前端焊缝温度为500°C。然后保温3min后检测焊件中部温度为860°C，前端温度为650°C。持续保温2min后，检测焊件中部温度为950°C，前端温度为780°C。此时AgCu (72 ;28)焊料开始熔化，Imin后Ag (99.99)开始熔化。持续保温30s，重点监测前端盖板组件焊料流散情况。观察所有焊料熔化彻底，流散均匀后降温。降温在Imin内完成。焊件随炉冷却3h后，炉温降至50°C以下，取出焊件目检，焊件应无形变，焊缝无露底，焊料无堆积。氦质朴检漏仪氦检(漏率(10 10Pa-mVs)盖板组件应不漏气。整个焊接过程用时不到4h，完成焊件5件，检验结果均合格。
【主权项】
1.一种氢炉焊接方法，其特征在于:具体包括以下步骤 A.所述氢炉为立式氢炉或卧式氢炉，按可预期的炉体空间利用率，确定混合放置不同焊件的炉体空间位置；所述混合放置不同焊件是在炉内放置金属与金属焊件、金属与非金属焊件、气密性焊件、非气密性焊件同炉焊接； B.参考炉内温度分布函数曲线，确定炉体空间位置的焊接温度范围； C.按所确定的焊接温度范围，选用熔点比此范围低20°C?60°C的焊料； D.焊件装架及焊接: a.依据焊件在炉内的装架位置，将高熔点的焊料装架在处于高温区的焊缝上，依次将低熔点的焊料装架在处于低温区的焊缝上； b.将有气密性焊接要求的焊件装架在炉内温度易控制的部位； c.依据焊件的结构特点、热容量、导热性因素，控制升温速率使处于不同温度区的焊料达到同步恪化； d.保温时间的控制:依据焊件体积、焊缝间隙、以及焊缝与焊料的作用强弱因素，控制保温时间使焊料达到完全熔化，对气密性焊缝重点检控； e.降温速率的控制:根据材料热膨胀系数的差异，观察所有焊料熔化彻底，流散均匀后降温，焊件随炉冷却后取出焊件； E.检验验收: a.对焊件进行目检，焊件无形变，焊缝无露底，焊料无堆积； b.对气密性焊缝进行检漏，高真空氦试不漏。2.如权利要求1所述的一种氢炉焊接方法，其特征在于:步骤A的混合放置不同焊件在炉内放置金属与金属焊件同炉焊接；或金属与非金属焊件同炉焊接；或金属与金属、金属与非金属焊件同炉焊接。3.如权利要求1所述的一种氢炉焊接方法，其特征在于:步骤A的混合放置不同焊件在炉内放置气密性焊件同炉焊接；或非气密性焊件同炉焊接；或气密性、非气密性焊件同炉焊接。4.如权利要求1-3任一项所述的一种氢炉焊接方法，其特征在于:所述焊料根据炉内温度分布函数曲线对焊件装架相应熔点的焊料。5.如权利要求4所述的一种氢炉同炉焊接方法，其特征在于:对于有气密性焊接要求的焊件将有气密性焊接要求的焊件装架在炉内温度易监控的部位。
【专利摘要】本发明提供了一种氢炉焊接方法，借助实验测定的氢炉炉内温度分布函数曲线，根据焊件的焊接要求，考虑焊件装架位置，将不同熔点的焊料，装架在置于相应温度区的焊件焊缝上，实现金属与金属、金属与非金属、气密性焊接、非气密性焊接等各种复杂情况下的多件、混装、短时、同炉焊接。本发明提高了炉体空间利用率、能源利用率和生产效率。
【IPC分类】B23K31/02
【公开号】CN105234569
【申请号】CN201510668957
【发明人】何擎
【申请人】甘肃虹光电子有限责任公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年10月13日