專利名稱：釬焊方法及相應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及釬焊方法，具體涉及用于航空領(lǐng)域的釬焊方法，本發(fā)明 還涉及用于實施該釬焊方法的裝置。
背景技術(shù)：
釬焊是利用不同性質(zhì)的填充金屬來接合兩種材料的技術(shù)，該填充金 屬具有比待接合的材料的熔點更低的熔點，并能夠適當(dāng)?shù)厥股鲜霾牧系?表面潤濕，這些表面不通過其熔化來形成釬焊接頭。
實踐中，通過在兩個待接合部件之間夾置填充金屬來實施釬焊，然 后將釬焊區(qū)域加熱至允許填充金屬熔化但不會使待接合部件熔化的溫 度。液化填充金屬潤濕兩個待接合部件的表面，然后冷卻，在兩個部件 之間固化，由此將他們接合在一起。
通?？赏ㄟ^火焰、電弧或激光來加熱釬焊區(qū)域。還公知爐釬焊技術(shù)， 其中在各種類型的環(huán)境中實現(xiàn)釬焊。
通常，填充金屬是錫、銅、銀、鉛、鎳、或稀有金屬的合金。
在特定技術(shù)領(lǐng)域，例如航空領(lǐng)域，各種不同部件的幾何形狀極其重 要，對待接合的工件的不良定位會對所涉及的裝置的整體性能造成影響。 因此，要求能夠理想的控制工件彼此之間的定位以及釬焊接頭的厚度。
為此，常規(guī)技術(shù)通過形成數(shù)個焊點將涉及的工件預(yù)接合至填充金屬 條。通常通過電阻焊接將形成這些焊點。
但是，上述預(yù)接合的 一 個缺點是在待接合的工件上于釬焊區(qū)域中產(chǎn) 生痕跡。這些痕跡減小了釬焊的總面積。此外，接合的品質(zhì)并不穩(wěn)定， 并且焊點也包含填充金屬。
在高科技應(yīng)用(例如將用于形成飛行器發(fā)動機艙噴嘴的外殼與加固 件接合)的背景下，容易理解這些痕跡還會導(dǎo)致不希望的表面不規(guī)則， 這將降低組件的氣動性能。此外，上述預(yù)接合忽視了因加熱而導(dǎo)致待接合的工件的形變，由此 會導(dǎo)致接合瑕瘋。此外在材料承受壓力的情況下進行釬焊，會導(dǎo)致氣動 線形變。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于緩解上述缺陷，為此，提出了一種利用填充金屬
將兩種材料釬焊在一起的方法，包括以下步驟
將所述填充金屬布置在接觸的所述兩種材料之間，并位于希望所述 兩種材料被接合的釬焊區(qū)域內(nèi)；
所述力沿所述兩種材料的希望膨脹方向中的每一個取向；
在所述釬焊區(qū)域內(nèi)使組件達到被稱為釬焊溫度的溫度，所述釬焊溫
度高于所述填充金屬的熔點并低于所述兩種材料各自的熔點；
在溫度上升過程中，隨著所述材料膨脹而使作用在待接合在一起的
所述材料上的所述力逐漸減小，由此當(dāng)達到所述釬焊溫度時基本上不存
在任何力作用在所述材料上；并且
一旦所述填充金屬已經(jīng)熔化并將每一個待接合在一起的所述材料潤
濕，就將所述組件冷卻以使所述填充金屬固化，由此在所述兩種材料之
間實現(xiàn)接合。
因此，通過在溫度上升之前將力施加在待接合的材料上，這些力使 得能夠彼此相對移動的材料總是可以保持彼此接觸而無論其各自的膨脹 情況如何，并且遵循因其膨脹而導(dǎo)致的形變。由此，待接合材料可自由 膨脹并且在釬焊過程中于待接合材料內(nèi)不會產(chǎn)生膨脹應(yīng)力。此外，由此 可避免在預(yù)接合階段需形成焊點，施加在材料上的可變力使得其能夠保 持彼此接觸。
優(yōu)選地，待釬焊的所述材料由相同的物質(zhì)制成。因此，因材料的膨 脹而形成的形變在待釬焊的兩個部件之間是類似的。
本發(fā)明還涉及一種裝置，用于實施根據(jù)本發(fā)明的的釬焊方法，所述 裝置包括用于接收并保持第一材料就位的第一支撐件以及用于接收并 保持待通過釬焊接合至所述第 一材料的第二材料就位的第二支撐件，其特征在于，所述第二支撐件能夠在彈性施壓裝置的作用下運動，對由所 述施壓裝置施加的力進行計算，由此在釬焊溫度下所述施壓裝置基本上 不再向待接合的所述材料施加力。
優(yōu)選地，所述彈性施壓裝置包括膨脹管。
替代或額外地，所述彈性施壓裝置包括彈簧。
替代或額外地，所述彈性施壓裝置包括彈性葉片。
有利地，所述第二支撐件被安裝以在具有滑道連接件的支撐板上平 移地移動。優(yōu)選地，所述支撐板配備有能夠沿所述滑道的一個方向形變 的彈性施壓裝置。
有利地，所述彈性施壓裝置被安裝使得其壓靠在可沿滑道調(diào)節(jié)的止 擋裝置上。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述支撐板安裝在構(gòu)成第二施壓裝置的 至少一個彈性臂上，用于沿與所述支撐板大致垂直的方向施壓。 有利地，可沿與所述支撐板垂直的方向來調(diào)節(jié)所述彈性臂。 優(yōu)選地，所述裝置由具有比待釬焊的所述材料的膨脹系數(shù)低的膨脹 系數(shù)的材料制成。


參考附圖，通過以下給出的詳細描述將更好地理解本發(fā)明的應(yīng)用，
其中
-圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的釬焊接頭的示意剖視圖； -圖2是根據(jù)本發(fā)明的釬焊裝置的示意剖視圖；及 -圖3是在釬焊階段圖2中的裝置的示意剖視圖。
具體實施例方式
以下示例將涉及操作者希望通過釬焊將構(gòu)成渦輪噴氣發(fā)動機的發(fā)動 機艙的噴嘴的由薄金屬板制成的外殼1與也由薄金屬板形成的加固件2 接合在一起。本發(fā)明當(dāng)然不限于該應(yīng)用領(lǐng)域及這類材料。
如圖1所示，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)形成釬焊接合的一種方法包括預(yù)釬焊步 驟，用于預(yù)接合外殼1、其加固件2以及夾置在外殼1與其加固件2之間的釬焊金屬板3。該預(yù)釬焊步驟包括形成在釬焊區(qū)域上分布的多個具體焊
點并利用一組電極4， 5來形成焊點。
如上所述，形成這些焊點會遺留影響外殼1的氣動性能的痕跡，并 且焊點包括來自外殼1的金屬以及來自力口固件2的金屬以及釬焊金屬板3 的金屬。由此產(chǎn)生會發(fā)生脆化的不同質(zhì)的的焊點。
本發(fā)明可緩解這些缺陷，并通過在外部壓力下使外殼1與加固件2 在釬焊區(qū)域中彼此接觸使得在保持材料彼此接觸的情況下遵循膨脹力， 從而消除了預(yù)釬焊步驟。
如圖2及圖3所示，可利用根據(jù)本發(fā)明的裝置IO來實施該方法。
裝置IO—方面包括基板11，待釬焊的外殼1通過緊固夾12緊固至 基板ll,另一方面包括優(yōu)選由碳制成的承載部分13,加固件2緊固至承 載部分13。
通過滑道連接件安裝承載部分13以在支撐板14上滑動，支撐板在 與承載部分13相對的一側(cè)具有可調(diào)止擋件15,可調(diào)止擋件15沿滑動連 接件的軸線布置并用于支撐彈性施壓裝置16，彈性施壓裝置16可以是彈 簧或是膨脹管。
支撐板14由也由彈性材料制成的至少一個臂17 (例如彈性葉片)支 撐，并緊固在垂直于基板11的壁18中。具體而言，臂17可調(diào)節(jié)地沿壁 18緊固。
在安裝外殼1及加固件2之前，調(diào)整彈性施壓裝置以使其處于放松 狀態(tài)并且當(dāng)承載部分13處于兩種材料在膨脹之后于釬焊溫度下彼此接觸 的位置時不再向承載部分13施加力。膨脹計算或?qū)嶒灴纱_定這些位置。 分別利用可調(diào)止擋件15以及用于沿壁18調(diào)節(jié)臂17的可調(diào)支撐件來將彈 性施壓裝置16及臂17設(shè)置在該位置處于放松狀態(tài)。
當(dāng)將待釬焊部件(即，外殼l及加固件2)緊固至裝置時，這些部件 處于環(huán)境溫度下，因此不會膨脹。
因此，相較于承載部分13用于調(diào)整彈性施壓裝置16及彈性臂17的 位置，7"R載部分13 一皮迫后退。
由此，彈性施壓裝置16略微壓縮并沿滑道在承載部分上施加力。
臂17亦如此，由此其沿與支撐板14及滑道垂直的方向施加力。圖2示出了在開始釬焊周期之前其整體處于環(huán)境溫度下的上述裝置。
一加熱，外殼1及加固件2承受膨脹力，并且他們的相對位置發(fā)生 改變。具體而言，外殼1具有移動遠離加固件2的趨勢。在圖3中由虛 線示出了外殼1及加固件2的初始位置。
情況下遵循這些膨脹力并順應(yīng)這些膨脹力。
因為加固件2安裝在可運動承載部分(其上被施加有保持其朝向外 殼1的力)上，在彈性施壓裝置16及彈性臂17的分別作用下，該外殼 遠離加固件的運動使得承載部分13沿滑道運動，并使得支撐板14上升， 因為膨脹的原因，加固件因此被恒定保持與外殼l接觸。
因為調(diào)整彈性施壓裝置16及臂17使得當(dāng)外殼1及加固件2處于釬 焊溫度時不再向承載部分13施加力，在釬焊階段在待釬焊部件之間不再 會被施加膨脹力或壓力。
盡管已經(jīng)結(jié)合了具體示例性實施例描述了本發(fā)明，但很明顯本發(fā)明 并不限于此，并且其包括這些描述的裝置的全部技術(shù)等同物及其結(jié)合， 只要該結(jié)合落入本發(fā)明的范圍內(nèi)即可。
權(quán)利要求
1.一種利用填充金屬(3)將兩種材料(1，2)釬焊在一起的方法，其包括以下步驟將所述填充金屬布置在接觸的所述兩種材料之間，并位于希望所述兩種材料被接合的釬焊區(qū)域內(nèi)；在所述兩種材料中的被安裝以可運動的至少一種材料上施加壓力，所述力沿所述兩種材料的希望膨脹方向中的每一個取向；在所述釬焊區(qū)域內(nèi)使組件達到被稱為釬焊溫度的溫度，所述釬焊溫度高于所述填充金屬的熔點并低于所述兩種材料各自的熔點；在溫度上升過程中，隨著所述材料膨脹而使作用在待接合在一起的所述材料上的所述力逐漸減小，由此當(dāng)達到所述釬焊溫度時基本上不存在任何力作用在所述材料上；并且一旦所述填充金屬已經(jīng)熔化并將每一個待接合在一起的所述材料潤濕，就將所述組件冷卻以使所述填充金屬固化，由此在所述兩種材料之間實現(xiàn)接合。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，待釬焊的所述材料(l， 2)由相同的物質(zhì)制成。
3. —種裝置(IO)，用于實施如權(quán)利要求1或2所述的釬焊方法，所 述裝置包括用于接收并保持第一材料(1)就位的第一支撐件(11)以 及用于接收并保持待通過釬焊接合至所述第一材料的第二材料(2)就位 的第二支撐件(13)，其特征在于，所述第二支撐件能夠在彈性施壓裝置(16, 17)的作用下運動，對由所述施壓裝置施加的力進行計算，由此 在釬焊溫度下所述施壓裝置基本上不再向待接合的所述材料施加力。
4. 如權(quán)利要求3所述的裝置(10)，其特征在于，所述彈性施壓裝置 包括膨脹管(16)。
5. 如權(quán)利要求3或4所述的裝置(10)，其特征在于，所述彈性施壓 裝置包括彈簧。
6. 如權(quán)利要求3至5中任一項所述的裝置(10),其特征在于，所述 彈性施壓裝置包括彈性葉片(17)。
7. 如權(quán)利要求3至6中任一項所述的裝置(10)，其特征在于，所述 第二支撐件(13)被安裝以在具有滑道連接件的支撐板(14)上平移地 移動。
8. 如權(quán)利要求7所述的裝置(10),其特征在于，所述支撐板(14) 配備有能夠沿所述滑道的一個方向形變的彈性施壓裝置(16)。
9. 如權(quán)利要求7所述的裝置(10),其特征在于，所述彈性施壓裝置 (16)被安裝使得其壓靠在可沿滑道調(diào)節(jié)的止擋裝置(15)上。
10. 如權(quán)利要求8所述的裝置(10)，其特征在于，所述支撐板(14) 安裝在構(gòu)成第二施壓裝置的至少一個彈性臂(17)上，用于沿與所述支 撐板大致垂直的方向施壓。
11. 如權(quán)利要求IO所述的裝置(10),其特征在于，可沿與所述支撐 板(14)垂直的方向來調(diào)節(jié)所述彈性臂(17)。
12. 如權(quán)利要求3至11中任一項所述的裝置(10)，其特征在于，所 述裝置由具有比待釬焊的所述材料(1， 2)的膨脹系數(shù)低的膨脹系數(shù)的 材料制成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用填充金屬(3)將兩種材料(1，2)釬焊在一起的方法，其包括以下步驟將所述填充金屬布置在接觸的所述兩種材料之間，并位于希望所述兩種材料被接合的釬焊區(qū)域內(nèi)；在所述兩種材料中的被安裝以可運動的至少一種材料上施加壓力，所述力沿所述兩種材料的希望膨脹方向中的每一個取向；在所述釬焊區(qū)域內(nèi)使組件達到被稱為釬焊溫度的溫度，所述釬焊溫度高于所述填充金屬的熔點并低于所述兩種材料各自的熔點；在溫度上升過程中，隨著所述材料膨脹而使作用在待接合在一起的所述材料上的所述力逐漸減小，由此當(dāng)達到所述釬焊溫度時基本上不存在任何力作用在所述材料上；并且一旦所述填充金屬已經(jīng)熔化并將每一個待接合在一起的所述材料潤濕，就將所述組件冷卻以使所述填充金屬固化，由此在所述兩種材料之間實現(xiàn)接合。本發(fā)明還涉及用于實施該方法的裝置。
文檔編號B23K3/08GK101528402SQ200780038871
公開日2009年9月9日 申請日期2007年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月6日
發(fā)明者讓·巴蒂斯特·莫坦 申請人:埃爾塞樂公司