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[摘 要]介绍了航空发动机外部管路的结构特点，简单讲解了外部管路感应钎焊的基本原理和对管路感应钎焊设备进行了介绍，就典型管路的感应钎焊工艺进行了详细讲述，重点就焊接变形控制技术讲解了密封接头感应钎焊的防变形技术。
[关键词]航空发动机；外部管路；感应钎焊；变形；接头；工艺
中图分类号：TG454 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）04-0043-01
1前言
管路是黎明公司的主业产品之一，外部管路在发动机上占有重要地位，发动机上燃油、滑油、液压、通风、氧气、防冰、电气等各系统都需要管路，起着输油、输气作用。长期以来受制造水平限制和设计思想影响，国内航空发动机管路复杂、接头众多，感应钎焊相比火焰钎焊具有显著的加工优点，感应钎焊焊接效率高、焊接质量高、工序少、焊接变形小等特点，后序工序处理少，特别适合管路的大批量焊接，可明显的缩短加工周期。
2 技术特点
2.1技术原理及感应钎焊特点
感应钎焊是将焊件置于感应圈产生的交变磁场中，由产生的感应电流将焊件加热，热量由工件本身产生。管件依靠交流电的交变磁场中产生感应电流加热，使比母材熔化温度低的钎料熔化，在毛细管作用钎料吸入接头接触面的间隙内，利用液态钎料润湿母材，液相和固相相互扩散而形成的钎焊接头，实现冶金连接零件，管件钎焊过程如图1所示。钎焊与其它焊接方法的本质区别在于钎料熔化而母材不熔化。
感应钎焊的特点：
（a ）加工效率高。高速局部加热，加热集中，零件常常比火焰钎焊加热时变形小；
（b）减少或防止氧化；
（c）冷加工和热处理金属的软化也都有所减小；
（d）大多数参数由焊机控制，对操作要求不高；
（e）圆角均匀，无钎料溅散和钎料流淌；
（f）主要用于小型接头和对称接头的钎焊。
2.2设备介绍
感应钎焊可在空气中、保护气氛中和真空中进行，空气中钎焊需要钎剂配合，保护气氛中和真空中钎焊不需要钎剂，感应钎焊系统主要有感应电流发生器（电源）、感应器、气体保护系统、工作台组成。
感应器是感应钎焊设备的重要器件，交流电源的能量是通过它传给焊接而实现加热的。因此，感应圈的结构是否合理，对于钎焊提高生产效率有重大影响。正确设计和选用感应器的基本原则是保证焊件加热迅速、均匀及效率高。通常感应圈均用纯铜管制作，纯铜管为圆管或方管，工作时管内通水冷却。感应圈应制成与所钎焊接头相似的形状。气体保护系统作为气体保护感应釬焊的关键配置，可以使感应钎焊在不用钎剂的情况下有效防止零件和钎料被氧化，从而获得良好的钎焊质量。
工作台主要用于钎焊时零件的装夹固定和控制加热位置，以此对工件进行均匀加热。
3 典型管路感应钎焊工艺
轴对称形式的接头是管路中最典型接头，如图3所示，插入搭接结构，非常适合采用感应钎焊。
管子和接头材料一般为不锈钢：1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9；管子壁厚：1.0mm、0.8mm。
3.1钎焊前零件表面的制备
待焊零件的表面在钎焊前加工和存放过程中，会覆盖着氧化膜、油脂和杂质等，待焊表面覆盖这些物质会妨碍液态钎料在母材上的润湿铺展和填缝，因而钎焊前必须将待焊部位进行清理，以获得优质的钎焊接头。焊前经过表面处理的零件尽量缩短存放时间，从速完成钎焊。
3.2装配间隙控制
钎焊间隙是指在实施钎焊的条件下，零件待焊面之间的距离。钎焊间隙过大或过小都会影响焊接接头的强度和致密性。确定钎焊间隙应考虑的因素较多，也比较复杂。除特殊情况需要试验确定钎焊间隙外，通常情况下根据实践积累或技术标准确定钎焊间隙，管子与接头的单面配合间隙为0.05-0.20mm。
3.3工艺路线
配齐零件-弯曲-划切端线-切端-去毛刺-中间检验-清洗配件-打光待焊处-装配定位焊-钎焊-打磨钎焊处-标号-钎焊检验
4 密封接头感应钎焊变形控制技术
在发动机钎焊管路中存在大量的密封接头，其密封面一般为锥面或球面，在进行感应钎焊时若加热温度不均匀会出现锥面或球面变形的问题，通过改进感应器和设计制造防变形工装方法控制密封面变形，解决了长期存在的密封接头变形问题。
4.1感应器改进
针对感应器“热效应缺口”固有缺陷进行改进，用双匝线圈代替原单匝感应线圈消，除高频感应钎焊的焊接变形，显著提高加热效率。
再次改进。用感应加热更加均匀、结构强度更高的方管代替圆管，耐用性和加热均匀性均较圆管有提高。
5总结
（1）相比火焰钎焊能有效的提高焊接质量，对焊工的技术要求不高，减少了操作量，减少了焊接的人为因素，降低了劳动强度。
（2）薄壁的外部管路采用感应钎焊能高效率的进行焊接，非常适合批量生产。
（3）管路感应钎焊受热集中，加热迅速，焊接变形量小。
（4）通过感应器改进和设计制造防变形冷却工装可以有效的控制密封接头变形。
（5）外部管路采用氩气保护下的感应钎焊不需要“去焊药”等外车间工序，显著的缩短了管路的加工周期，。
（6）受焊件的结构限制较大，对于三通接头等异型接头的焊件无法采用感应钎焊，相对手工火焰钎焊不够灵活。
参考文献
[1]徐初雄.焊接工艺500问.机械工业出版社，北京，1997.2，ISBN 7-111-05202-1.
[2]崔忠昕，刘北兴.金属学与热处理原理.哈尔滨工业大学出版社.哈尔滨，2004.2，ISBN 7-2603-1334-5.
[3]胡少荃，张学德，钟山.焊接工艺学.航空技工教材编审委员会.
[4]中国机械工程学会焊接学会编.焊接手册.机械工业出版社，北京，2007.10，ISBN 978-7-111-22264-4.
[关键词]航空发动机；外部管路；感应钎焊；变形；接头；工艺
中图分类号：TG454 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）04-0043-01
1前言
管路是黎明公司的主业产品之一，外部管路在发动机上占有重要地位，发动机上燃油、滑油、液压、通风、氧气、防冰、电气等各系统都需要管路，起着输油、输气作用。长期以来受制造水平限制和设计思想影响，国内航空发动机管路复杂、接头众多，感应钎焊相比火焰钎焊具有显著的加工优点，感应钎焊焊接效率高、焊接质量高、工序少、焊接变形小等特点，后序工序处理少，特别适合管路的大批量焊接，可明显的缩短加工周期。
2 技术特点
2.1技术原理及感应钎焊特点
感应钎焊是将焊件置于感应圈产生的交变磁场中，由产生的感应电流将焊件加热，热量由工件本身产生。管件依靠交流电的交变磁场中产生感应电流加热，使比母材熔化温度低的钎料熔化，在毛细管作用钎料吸入接头接触面的间隙内，利用液态钎料润湿母材，液相和固相相互扩散而形成的钎焊接头，实现冶金连接零件，管件钎焊过程如图1所示。钎焊与其它焊接方法的本质区别在于钎料熔化而母材不熔化。
感应钎焊的特点：
（a ）加工效率高。高速局部加热，加热集中，零件常常比火焰钎焊加热时变形小；
（b）减少或防止氧化；
（c）冷加工和热处理金属的软化也都有所减小；
（d）大多数参数由焊机控制，对操作要求不高；
（e）圆角均匀，无钎料溅散和钎料流淌；
（f）主要用于小型接头和对称接头的钎焊。
2.2设备介绍
感应钎焊可在空气中、保护气氛中和真空中进行，空气中钎焊需要钎剂配合，保护气氛中和真空中钎焊不需要钎剂，感应钎焊系统主要有感应电流发生器（电源）、感应器、气体保护系统、工作台组成。
感应器是感应钎焊设备的重要器件，交流电源的能量是通过它传给焊接而实现加热的。因此，感应圈的结构是否合理，对于钎焊提高生产效率有重大影响。正确设计和选用感应器的基本原则是保证焊件加热迅速、均匀及效率高。通常感应圈均用纯铜管制作，纯铜管为圆管或方管，工作时管内通水冷却。感应圈应制成与所钎焊接头相似的形状。气体保护系统作为气体保护感应釬焊的关键配置，可以使感应钎焊在不用钎剂的情况下有效防止零件和钎料被氧化，从而获得良好的钎焊质量。
工作台主要用于钎焊时零件的装夹固定和控制加热位置，以此对工件进行均匀加热。
3 典型管路感应钎焊工艺
轴对称形式的接头是管路中最典型接头，如图3所示，插入搭接结构，非常适合采用感应钎焊。
管子和接头材料一般为不锈钢：1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9；管子壁厚：1.0mm、0.8mm。
3.1钎焊前零件表面的制备
待焊零件的表面在钎焊前加工和存放过程中，会覆盖着氧化膜、油脂和杂质等，待焊表面覆盖这些物质会妨碍液态钎料在母材上的润湿铺展和填缝，因而钎焊前必须将待焊部位进行清理，以获得优质的钎焊接头。焊前经过表面处理的零件尽量缩短存放时间，从速完成钎焊。
3.2装配间隙控制
钎焊间隙是指在实施钎焊的条件下，零件待焊面之间的距离。钎焊间隙过大或过小都会影响焊接接头的强度和致密性。确定钎焊间隙应考虑的因素较多，也比较复杂。除特殊情况需要试验确定钎焊间隙外，通常情况下根据实践积累或技术标准确定钎焊间隙，管子与接头的单面配合间隙为0.05-0.20mm。
3.3工艺路线
配齐零件-弯曲-划切端线-切端-去毛刺-中间检验-清洗配件-打光待焊处-装配定位焊-钎焊-打磨钎焊处-标号-钎焊检验
4 密封接头感应钎焊变形控制技术
在发动机钎焊管路中存在大量的密封接头，其密封面一般为锥面或球面，在进行感应钎焊时若加热温度不均匀会出现锥面或球面变形的问题，通过改进感应器和设计制造防变形工装方法控制密封面变形，解决了长期存在的密封接头变形问题。
4.1感应器改进
针对感应器“热效应缺口”固有缺陷进行改进，用双匝线圈代替原单匝感应线圈消，除高频感应钎焊的焊接变形，显著提高加热效率。
再次改进。用感应加热更加均匀、结构强度更高的方管代替圆管，耐用性和加热均匀性均较圆管有提高。
5总结
（1）相比火焰钎焊能有效的提高焊接质量，对焊工的技术要求不高，减少了操作量，减少了焊接的人为因素，降低了劳动强度。
（2）薄壁的外部管路采用感应钎焊能高效率的进行焊接，非常适合批量生产。
（3）管路感应钎焊受热集中，加热迅速，焊接变形量小。
（4）通过感应器改进和设计制造防变形冷却工装可以有效的控制密封接头变形。
（5）外部管路采用氩气保护下的感应钎焊不需要“去焊药”等外车间工序，显著的缩短了管路的加工周期，。
（6）受焊件的结构限制较大，对于三通接头等异型接头的焊件无法采用感应钎焊，相对手工火焰钎焊不够灵活。
参考文献
[1]徐初雄.焊接工艺500问.机械工业出版社，北京，1997.2，ISBN 7-111-05202-1.
[2]崔忠昕，刘北兴.金属学与热处理原理.哈尔滨工业大学出版社.哈尔滨，2004.2，ISBN 7-2603-1334-5.
[3]胡少荃，张学德，钟山.焊接工艺学.航空技工教材编审委员会.
[4]中国机械工程学会焊接学会编.焊接手册.机械工业出版社，北京，2007.10，ISBN 978-7-111-22264-4.