航空发动机高能点火装置的焊接方法
【专利摘要】本发明涉及一种航空发动机高能点火装置的焊接方法，通过在铝合金零件表面进行化学镀镍，保证了钎料与母材的润湿和结合，保证了焊接的有效进行；通过多种焊接方式相结合，解决操作空间小、无法施焊的难题，既保证了高能点火装置的屏蔽性，有效控制薄板铝合金焊接变形量，并便于在狭小的空间进行操作，保证了在焊接过程中高能点火线圈不被烧毁。本发明很好的解决了铝合金锡钎焊的难题，能满足高能点火装置对电磁屏蔽的特殊要求。
【专利说明】航空发动机高能点火装置的焊接方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种焊接方法，尤其是一种航空发动机高能点火装置的焊接方法。
【背景技术】
[0002]建国以来，我国的航空发动机点火装置都是仿照前苏联样机研制的，采用的都是白金接触点点火方式，整个装置的壳体和盖子都是采用铝合金铸造成型的，厚度在3?5_左右，重量不大于3.35Kg，外形尺寸为246mmX184mmX126mm。壳体和接线片之间采用铆接的方式，壳体和盖子的最后组装采用的是螺栓连接的方式，整个装置与航空发动机的连接件有的是采用氩弧焊的方式。白金触点每次点火都会有烧损，点火次数多了以后，白金触点就会变薄，上下接触点的间隙就会变大，从而影响点火性能，因此需要经常调整间隙和更换接触点，寿命短，工作可靠性不好；同时，白金触点点火装置对接触点表面的状态及周围的点火环境有较高的要求，接触点表面脏、周围环境差都会影响其点火性能。近年来，随着新型飞机和发动机的不断出现，对点火装置的要求也越来越高，而高能点火装置就是其中之一。高能点火装置采用的是高能线圈点火的方式，为了减轻装置的重量，整个点火装置的壳体和盖子采用的是1.2?1.5mm厚度的铝合金薄板焊接而成，整个点火装置包括在壳体上设置与外部的连接部分、安装点火线圈和电路板的立柱、壳体上设置的导线输出嘴和连接座、注入封焊料的封焊管以及在壳体内部设置的用于屏蔽高能线圈的屏蔽盒。高能点火装置的重量不大于1.1Kg,外形尺寸为106mmX88mmX55mm，因此具有重量轻，体积小，寿命长，可靠性高，起动时间快的特点，同时该点火装置在极其恶劣的环境下仍然能正常工作。然而新型的高能点火装置要求点火线圈的电磁屏蔽性要好，壳体内部的屏蔽盒与屏蔽盖要全部封焊。而这些封焊要在壳体内部及屏蔽盒内部装有高能点火线圈和电路板的情况下完成的，因此要保证在封焊过程中，安装在装置内部的高能点火线圈不被烧毁。保证高能点火线圈不被烧毁的温度是70°C，也就是说壳体和屏蔽盒的封焊时，高能点火线圈的温度不能超过70°C，目前较为合理的方式是采用软钎焊，即铝合金锡钎焊方式。然而，铝合金之间采用锡钎焊的方式难度很大，其原因是因为在铝合金表面有一层熔点高达2050度的三氧化二铝膜，很难去除，在室温时，三氧化二铝的膜层厚度为5nm左右，在钎焊温度下，膜层厚度急剧增至100?200nm，同时，此膜采用机械方法去除后会在0.02s后迅速生成，阻碍钎料和母材的润湿和结合。目前国内没有一种成熟的铝合金锡钎焊的方法。同时，由于高能点火装置的壳体和盖子的壁厚较薄，控制焊接变形也是焊接的难点之一。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种航空发动机高能点火装置的焊接方法，解决铝合金锡钎焊的难点，保证铝合金壳体和盖子的封焊质量，并在焊接过程中保护点火线圈不受热损伤，并达到高能点火装置的电磁屏蔽的目的。
[0004]本发明的具体实施方法是，所述的焊接方法包括以下步骤:
I)将所有需要锡钎焊的铝合金零件进行表面化学镀镍，所述的表面化学镀镍按以下工步进行:
a)清洗:将零件用180号汽油浸泡8~12分钟，取出后用干净的软毛刷清洗干净并自然晾干；
b)化学除油:将零件放入成分为氢氧化钠8~12克/升、磷酸钠40~50克/升、硅酸钠25~35克/升、碳酸钠20~30克/升、其余为水的溶液中浸泡3~5分钟，浸泡温度为60~70°C ；
c)碱浸蚀:将零件放入到成分为氢氧化钠40~60克/升、其余为水的溶液中0.5~I分钟，浸泡温度为50~60°C ;
d)酸浸蚀:将零件放入到成分为硝酸500毫升/升、其余为水的溶液中10~15秒，浸泡温度为室温；
e)第一次浸锌:将零件放入到成分为氢氧化钠400~600克/升、氧化锌80~120克/升、酒石酸钾纳15~25克/升、三氯化铁I~2克/升、其余为水的溶液中0.5~I分钟，温度为室温；
f)第二次浸锌:将零件放入到成分为氢氧化钠400~600克/升、氧化锌80~120克/升、酒石酸钾纳15~25克/升、三氯化铁I~2克/升、硝酸钠0.8~1.2克/升、其余为水的溶液中0.5~I分钟，温度为室温；
g)表面调整:将零件放入到成分为碳酸氢钠40~60克/升、其余为水的溶液中10~15分钟，温度为室温；
h)化学镀镍:将零件放入到成分为硫酸镍25~30克/升、磷酸氢钠20~25克/升、乙酸钠15~25克/升、酒石碳8~12克/升、络合剂12~17毫升/升、稳定剂0.001~
0.002克/升、其余为水的溶液中40~60分钟，温度为90~94°C ；
以上所述的所有工步结束后均进行水温为60~80°C的热水和常温水进行清洗至零件表面无残留溶液后风干；
2)将所有零件的待焊处用无水酒精擦试干净后晾干；
3)将所有零件组装后，将待焊处预热至50~60°C；
4)焊接:焊接的顺序和方式如下表所示:
【权利要求】
1.一种航空发动机高能点火装置的焊接方法，其特征是，所述的方法包括以下步骤: 1)将所有需要锡钎焊的铝合金零件进行表面化学镀镍； 2)将所有零件的待焊处用无水酒精擦试干净后晾干； 3)将所有零件组装后，将待焊处预热至50~60°C； 4)焊接:焊接的顺序和方式如下表所示:
2.如权利要求1所述的航空发动机高能点火装置的焊接方法，其特征是，所述的表面化学镀镍按以下工步进行: 1)清洗:将零件用180号汽油浸泡8~12分钟，取出后用干净的软毛刷清洗干净并自然晾干； 2)化学除油:将零件放入成分为氢氧化钠8~12克/升、磷酸钠40~50克/升、硅酸钠25~35克/升、碳酸钠20~30克/升、其余为水的溶液中浸泡3~5分钟，浸泡温度为60~70°C ； 3)碱浸蚀:将零件放入到成分为氢氧化钠40~60克/升、其余为水的溶液中0.5~I分钟，浸泡温度为50~60°C ; 4)酸浸蚀:将零件放入到成分为硝酸500毫升/升、其余为水的溶液中10~15秒，浸泡温度为室温； 5)第一次浸锌:将零件放入到成分为氢氧化钠400~600克/升、氧化锌80~120克/升、酒石酸钾纳15~25克/升、三氯化铁I~2克/升、其余为水的溶液中0.5~I分钟，温度为室温； 6)第二次浸锌:将零件放入到成分为氢氧化钠400~600克/升、氧化锌80~120克/升、酒石酸钾纳15~25克/升、三氯化铁I~2克/升、硝酸钠0.8~1.2克/升、其余为水的溶液中0.5~I分钟，温度为室温； 7)表面调整:将零件放入到成分为碳酸氢钠40~60克/升、其余为水的溶液中10~15分钟，温度为室温； 8)化学镀镍:将零件放入到成分为硫酸镍25~30克/升、磷酸氢钠20~25克/升、乙酸钠15~25克/升、酒石碳8~12克/升、络合剂12~17毫升/升、稳定剂0.0Ol~.0.002克/升、其余为水的溶液中40~60分钟，温度为90~94°C ； 以上所述的所有工步结束后均进行水温为60~80°C的热水和常温水进行清洗至零件表面无残留溶液后风干。
3.如权利要求1所述的航空发动机高能点火装置的焊接方法，其特征是，所述的步骤3)中，所采用的加热设备可以为热风枪。
4.如权利要求1所述的航空发动机高能点火装置的焊接方法，其特征是，所述的步骤4)中，所有焊接过程中，监控壳体任一点的温度不应超过70°C。
5.如权利要求4所述的航空发动机高能点火装置的焊接方法，其特征是，所述的监控的方式采用红外测温仪。
【文档编号】B23K1/20GK103737137SQ201310653541
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年12月6日 优先权日:2013年12月6日
【发明者】刘文波, 郭泽麟, 贾云兰, 辛旭生, 田鹏, 刘江涛 申请人:哈尔滨东安发动机（集团）有限公司