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真空钎焊夹具及工装设计
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真空钎焊夹具及工装设计

 
    对于结构复杂及炉中钎焊的零件,一般需要钎焊工装。本工作室提供真空钎焊夹具、真空钎焊柔性工装、真空钎焊夹具可分为装配夹具和随炉夹具两类,装配夹具与其他夹具相比并无太多特殊要求,只需考虑夹具的洁净性,不能对工件造成污染。而本节讨论的工装主要指随炉夹具。
    夹具及工装主要对零件起到支撑、固定、夹紧、保持零件间正确位置关系、保证合适的钎焊间隙、防止零件变形等作用,由于钎焊工装需承受钎焊热循环以及钎料、钎剂等的作用,钎焊工装工作条件恶劣,加上多数情况下对钎焊件的尺寸精度要求较高,因此钎焊夹具及工装的设计具有自己的特点。钎焊夹具及工装设计制造应遵循如下原则。
    (1)钎焊夹具材料应具有足够的高温强度、耐热疲劳性能、在空气中钎焊时的抗氧化性及耐钎剂等介质腐蚀的性能;
    (2)夹具材料应具有良好的导热性,热容量应尽可能小;
    (3)夹具材料在高温下不应与零件材料发生反应,并尽可能不为钎料所润湿;
    (4)夹具结构设计时应采用壁薄、刚度大的结构,尽可能采用相对均匀的壁厚,以利于钎焊过程中快速升温、均温和降温;
    (5)真空钎焊的夹具材料应具有低的气体吸附性,在加热过程中合金元素挥发少,同时夹具表面应彻底去除氧化膜、有机物等污物;
    (6)夹具设计应尽可能采用简单的结构,避免采用加热时易发生粘连的紧密配合、螺纹等结构; 
    (7)夹具材料及结构设计时应考虑夹具与工件膨胀的协调性,采用与工件热膨胀系数相近的材料,预留膨胀空间,或采用弹性机构;
    (8)感应钎焊时应采用绝缘材料及非铁磁性材料;
    (9)多次使用的夹具应设计成不易变形、装卸方便的结构。
    制作钎焊夹具的常用材料有低碳钢、不锈钢、高温合金、钼、石墨、陶瓷等材料。其中奥氏体不锈钢(如1Crl8Ni9Ti)是钎焊夹具制造最常用的材料,它具有良好的耐温性能(真空条件下一般可在1100℃以下使用)、良好的加工工艺性、良好的抗氧化性和耐腐蚀性、相对较低的成本等优点,但其膨胀系魏较大,夹具设计时应予以考虑。为减轻夹具结构重量,常需采用刚度大的板材翻边结构。采用厚板结构时应采用减轻孔等结构,在保证夹具刚度的前提下尽可能减轻结构重量。石墨、陶瓷材料耐高温性能好,膨胀系数小,尺寸稳定性好,而且不易与工件发生反应粘连,是高温钎焊时常用的夹具材料和隔离材料。为了获得钎焊升温过程中对工件自压紧的效果,有时可以利用不同材料的膨胀系数不同的特点,采用不同材料组合制造夹具。为防止夹具与工件的粘连,可以采用垫隔离垫片、涂覆阻流剂、进行预氧化处理等措施。为保证多层钎焊结构钎料熔化后钎焊间隙的闭合,以及避免膨胀时产生变形,钎焊夹具有时需采用弹性机构。采用弹性结构时,应合理选材,考虑钎焊温度对弹性元件弹性的影响程度。
 
 
 

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