专利名称：扩散焊接单层结构膜片膜盒的制作方法
技术领域：
本发明可用作阀门类产品弹性补偿元件，可用作压力表、高度表的 计量元件和信号采集元件。
二背景技术：
目前，国内、国际使用的单层结构膜片膜盒均是采用熔化焊接的方 式进行连接或机械夹持的方式进行连接。熔化焊接的连接方式对被焊接的 零件结构尺寸要求苛刻，即要求被焊接的两个零件截面尺寸差异不能太大， 且焊接变形大。机械夹持的连接方法不易实现元件间的高密封性，且装配 复杂，装配周期长。而扩散焊接结构的单层膜片结构膜盒既可实现元件间 的高密封性能，也省去了元件间的机械装配，縮短装配时间。在结构尺寸 上，扩散焊结构单层膜片膜盒可实现任意截面尺寸零件间的连接。详见下 表。
序号性能扩散焊接结构单层 膜片膜盒熔化焊接结构单层 膜片膜盒机械夹持结构单层 膜片膜盒
1安装周期安装周期短，无须现 场调节安装周期短，无须现 场调节安装周期长，须现场 调节
2焊缝宽度任意宽度1 1.5倍的基体材 料厚度无
3焊缝强度基体材料强度基体材料强度的 卯％
4密封性能密封性能好密封性能好密封性能差
5被焊接件尺寸任意尺寸尺寸差异不宜过大
6焊缝组织变形组织铸造组织
被焊接材料厚度0.02mm以上的任 意厚度O.lmm以上
8疲劳寿命高差高
9材料种类金属、非金属均可金属材料金属、非金属均可
10异种材料的焊接可实现不易实现
发明内容
31、 目的
该方案为国内、国际首次将一片箔板类材料与机械加工件通过扩 散焊接方式焊成单层膜片膜盒，大大提高了单层膜片膜盒的疲劳寿命、 强度、安装效率、几何尺寸精度，并确可实现同种材料、异种材料、 相同厚度及不同厚度等各种形式单层膜片膜盒的焊接。
2、 技术方案
通过多种表面处理对事先加工好单层膜片膜盒坯料进行表面清 理，去除坯料表面所有灰尘、油污等杂质后，通过涂敷表面保护胶后 后再刻形的方式实现波纹管焊接区和非焊接区分界线的精确控制。对 不需要扩散焊接的部位进行止焊处理，对于需要进行扩散焊焊接的部 位通过离子注入、沉积、镀层等方式对材料进行表面改性处理。按一 定的装配关系和装配顺序进行装配。在一定的温度、保护环境(包括 真空、惰性气体保护)、压力、时间下对材料应该焊接的部位进行扩散 焊接。最后对焊接好的膜盒半成品进行精密机械加工、成形、校形或 定形完成扩散焊接结构单层膜片膜盒的主要制造过程。
3、 效果
.通过扩散焊接后成形制造出来的单层膜片膜食在制造周期、制造 成本及性能方面均有明显优势
1) 工艺路线短，工艺简单可靠，安装方便；
2) 波纹管几何尺寸精度可加工到um级，可用作弹性、气 动阻尼元件；
3) 由于是扩散焊后进行整体机械加工，尺寸精度可达到U级，能够保证波纹管组件的精确安装定位；
4) 由于悍缝和力学性能与基体一致，疲劳强度强度大大提 高，最高可达到100万次以上；
5) 膜盒的刚度可精确调整，可用作精密仪器的计量元件；
6) 扩散焊后的波纹管无焊接应力和强度下降，提高了单层膜 片膜盒的可靠性；
7) 波纹管焊缝宽度可为任意宽度，提高了波纹管得耐压能力 和抗失稳能力；
8) 焊接轮廓线精度可精确控制，精度可达士0.01mm;
9) 可制造外形为圆形、方形及其它形状的单层膜片膜盒；
10) 可实现任意截面尺寸之间的焊接；
11) 可实现异种材料之间的扩散焊接。
四
附图为扩散焊接单层结构膜片膜盒示意图，序号l为膜盒的膜片， 序号2、 4膜盒的机加工件(也叫法兰)，序号3为扩散焊接焊缝。
五具体实施例方式
1. 通过机械加工、激光加工、电加工等方式制造出圆环形、方形或 其它形状膜片及机械加工件坯料；
2. 通过多种表面处理对材料进行表面清理，去除零件表面污物；
3. 通过涂敷表面保护胶后再刻形的方式实现波纹管焊接区和非焊接 区分界线的精确控制；
4. 对不需要扩散焊焊接的部位进行止焊处理；5. 对于需要进行扩散焊焊接的部位通过离子注入、气相沉积、镀层 等方式对材料进行表面改性处理(有些牌号的材料可不进行)；
6. 按一定的装配关系和装配顺序将材料进行装配；
7. 在一定的温度、保护环境(包括真空、惰性气体保护)、压力、时 间下对材料应该焊接的部位进行扩散焊焊接；对焊接好的膜盒半 成品进行精密机械加工；
8. 通过成形、校形或定形实现扩散焊接结构但层膜片膜盒的形状。
权利要求
1.利用扩散焊接方式将金属板或箔类与机械加工件焊接成单层膜片膜盒；。
2. 采用涂敷表面保护胶后刻形的方式实现单层膜片膜盒焊接区和非焊接 区分界线的精确控制；。
3. 采用对焊接区进行改性处理实现单层膜片膜盒扩散焊接;。
4. 采用在不需要焊接的地方涂止焊剂的方式实现单层膜片膜盒扩散焊接 时的止焊作用；。
5. 采用先"扩散焊接"+ "机械加工"+ "成形或应力松弛成形"的方法 进行单层膜片膜盒的制造；。
6. 通过定形热处理和常温成形或校形的方式实现单层膜片膜盒几何尺寸 的高精度;。
7. 采用"扩散焊接"+ "机械加工"+ "成形或应力松弛成形"的方法制 造外形为圆形、方形及其它各种形状单层膜片膜盒；。
8. 采用"扩散焊接"+ "机械加工"+ "成形或应力松弛成形"的方法制 造名称不称为单层膜片膜盒但结构、功能、用途与其相同的构件。
全文摘要
本发明通过“扩散焊接”+“机械加工”+“成形”的方法实现扩散焊接单层结构膜片膜盒的制造，其主要工序有箔板类坯料制备、表面清理、表面改性处理、止焊处理、扩散焊接、机械加工和成形。利用本发明制造出来的扩散焊接单层结构膜片膜盒具有疲劳性能好(根据结构、材料和使用环境的不同最高可达100万次以上)、耐压能力强、几何尺寸精度高、安装便捷、密封性能好、焊缝轮廓精确可控、焊缝宽度可调、被焊接工件尺寸不受限制等优点。利用本发明可制造出外形为圆形、方形及其它各种形状的单层膜片膜盒。可用作安装位移和角度补偿元件、弹性补偿元件、气孔阻尼元件；可用作压力表、高度表的计量元件和信号采集元件。为相关行业提供性能优异的单层膜片膜盒产品。
文档编号F16J3/00GK101634363SQ20081018766
公开日2010年1月27日 申请日期2008年12月29日 优先权日2008年12月29日
发明者吴维贵, 杨建国 申请人:北京智创联合科技有限公司