ICS25.160.10CCSJ33團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)鈦合金板翅式換熱器芯體推薦釬焊工藝規(guī)程Recommendedbrazingprocessspecificationfortitaniumalloyplate-finheatexchange2023-12-11發(fā)布T/CWAN0087—2023 II 12規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 4基本要求 15釬焊材料 26設(shè)備與工裝 27釬焊工藝過程 38釬焊質(zhì)量要求 49檢驗(yàn) 510包裝、運(yùn)輸和貯存 5T/CWAN0087—2023本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由中國(guó)焊接協(xié)會(huì)提出并歸口。本文件起草單位：洛陽船舶材料研究所（中國(guó)船舶集團(tuán)有限公司第七二五研究所）、鄭州機(jī)械研究所有限公司、中國(guó)機(jī)械總院集團(tuán)哈爾濱焊接研究所有限公司、河南科技大學(xué)、北京星航機(jī)電裝備有限公司、鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院、新鄉(xiāng)航空工業(yè)（集團(tuán)）有限公司、江蘇科技大學(xué)、北部灣大學(xué)、合肥工業(yè)大學(xué)、華北水利水電大學(xué)。本文件主要起草人：廖志謙、胡偉民、秦建、余魏、呂逸帆、劉希林、雷小偉、高福洋、高奇、楊勝利、劉千里、沈元?jiǎng)住ⅫS瑞生、鐘素娟、徐鍇、馬佳、于奇、潘建軍、魏世忠、武鵬博、宋曉國(guó)、張麗霞、劉萬村、方乃文、樊喜剛、魏永強(qiáng)、馬一鳴、羅玖田、劉大雙、王星星。1T/CWAN0087—2023本文件規(guī)定了鈦合金板翅式換熱器芯體釬焊工藝的術(shù)語和定義、基本要求、釬料選擇、釬焊工藝的施工過程、質(zhì)量要求、檢驗(yàn)及包裝、運(yùn)輸和貯存等內(nèi)容。本文件適用于鈦合金板翅式換熱器芯體的釬焊工藝與質(zhì)量控制。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中、注日期的引用文件、僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件、其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T1452夾層結(jié)構(gòu)平拉強(qiáng)度試驗(yàn)方法GB/T1453夾層結(jié)構(gòu)或芯子平壓性能試驗(yàn)方法GB/T1457夾層結(jié)構(gòu)滾筒剝離強(qiáng)度試驗(yàn)方法GB/T3621鈦及鈦合金板材GB/T3622鈦及鈦合金帶、箔材GB/T5193鈦及鈦合金加工產(chǎn)品超聲檢驗(yàn)方法GB/T8180鈦及鈦合金加工產(chǎn)品的包裝、標(biāo)志、運(yùn)輸和貯存GB/T33148釬焊術(shù)語GB/T38982鈦及鈦合金加工產(chǎn)品外形尺寸檢測(cè)方法JB/T6966釬縫外觀質(zhì)量評(píng)定方法3術(shù)語和定義GB/T33148界定的及下列術(shù)語和定義適用于本文件。板翅式換熱器plate-finheatexchanger一種間壁式換熱器、主要由隔板、翅片、封條、導(dǎo)流片等零件組裝后進(jìn)入釬焊爐釬焊而成。3.2塌陷subside釬焊過程中、由于內(nèi)部翅片強(qiáng)度不夠發(fā)生倒伏、使鈦合金換熱器芯體整體下凹。4基本要求2T/CWAN0087—20234.1.1掌握真空釬焊相關(guān)知識(shí)、經(jīng)專業(yè)培訓(xùn)后持證上崗。4.1.2掌握環(huán)境保護(hù)和職業(yè)健康安全相關(guān)知識(shí)、能解決工藝過程中出現(xiàn)的問題。4.1.3掌握真空釬焊設(shè)備、儀器操作方法。4.1.4按照工藝要求進(jìn)行操作、并填寫工藝記錄表。4.2環(huán)境4.2.1工作場(chǎng)所整潔有序、照明良好。4.2.2工作臺(tái)面干凈、物料擺放整齊。4.2.3釬焊廠房設(shè)有通風(fēng)裝置、防火防爆措施。4.3安全4.3.1設(shè)備電源應(yīng)可靠接地、定期對(duì)水、電、氣進(jìn)行安全檢查。4.3.2設(shè)備在檢定合格期內(nèi)、按使用說明書及安全操作規(guī)程使用。4.3.3易燃易爆品的管理應(yīng)遵守工廠技術(shù)安全的有關(guān)規(guī)定。5釬焊材料鈦合金板材應(yīng)符合GB/T3621的規(guī)定、鈦合金箔應(yīng)符合GB/T3622的規(guī)定。5.2釬料5.2.1釬料形態(tài)包括絲、棒、箔、粉、顆粒及預(yù)成型等、推薦選用箔狀及粉狀釬料。5.2.2釬料推薦選用液相線溫度在940℃以下的鈦基與鈦鋯基釬料、牌號(hào)及主要成分參照表1。表1.鈦合金換熱器芯體釬焊推薦用鈦基與鈦鋯基釬料Ni—6設(shè)備與工裝6.1真空釬焊爐3T/CWAN0087—2023真空釬焊爐的有效加熱區(qū)尺寸應(yīng)滿足工件的使用要求、真空釬焊爐最高溫度1200℃、溫控精度±3℃;極限真空度1.0×10-4Pa、真空釬焊爐的升溫及冷卻速率應(yīng)滿足釬焊熱循環(huán)的要求。當(dāng)真空釬焊爐未使用時(shí)間超過一個(gè)月時(shí)、使用前應(yīng)進(jìn)行烘爐操作。6.2輔助設(shè)備超聲波清洗機(jī)、點(diǎn)焊機(jī)、噴砂機(jī)等輔助設(shè)備應(yīng)滿足鈦合金板翅式換熱器芯體真空釬焊工藝要求。6.3工裝6.3.1工裝在釬焊釬焊過程中應(yīng)保持尺寸穩(wěn)定性和足夠的強(qiáng)度、剛度、并有保持合適釬縫間隙的能力。6.3.2工裝采用熱容量小、不污染釬焊環(huán)境的材料、推薦采用高溫鑄鋼。7釬焊工藝過程7.1釬焊工藝流程鈦合金板翅式換熱器芯體真空釬焊工藝流程見圖1。圖1.工藝流程圖7.2操作工藝內(nèi)容7.2.1焊前準(zhǔn)備7.2.1.1根據(jù)GB/T38982檢測(cè)方法測(cè)量翅片、封條、隔板尺寸、將超出圖紙公差范圍的翅片、封條、隔板做報(bào)廢處理。7.2.1.2鈦合金零件酸洗或機(jī)械打磨后進(jìn)行超聲清洗、酒精浸泡、干燥備用。7.2.1.3片狀或箔狀釬料應(yīng)裁剪成與釬焊面相近片狀備用、粉狀釬料應(yīng)與粘結(jié)劑調(diào)制成膏狀備用。7.2.2裝配固定7.2.2.1按照?qǐng)D紙要求進(jìn)行裝配與固定、嚴(yán)格控制翅片、封條和隔板的安放次序和相互位置。7.2.2.2將釬料預(yù)置于隔板上、再依次放置翅片和封條、隔板、翅片、封條按圖紙順序依次擺放。7.2.2.3釬縫間隙一般控制在0.03mm～0.15mm、其最佳間隙數(shù)值應(yīng)由試驗(yàn)評(píng)審后確定。7.2.2.4當(dāng)采用箔狀釬料時(shí)、可采用點(diǎn)焊機(jī)進(jìn)行釬料定位。4T/CWAN0087—20237.2.2.5根據(jù)實(shí)際情況確定釬料用量、防止釬料無序流動(dòng)。7.2.3序間檢查組件裝配、固定后應(yīng)符合技術(shù)文件要求、釬料擺放使用應(yīng)符合工藝要求。7.2.4釬焊加熱7.2.4.1入爐待焊鈦合金板翅式換熱器芯體送入真空釬焊爐后、在真空釬焊爐底座鋪設(shè)海綿鈦。抽真空、待真空壓強(qiáng)不大于1×10-3Pa后方可加熱升溫。7.2.4.2釬焊溫度釬焊溫度應(yīng)比釬料液相線高30℃~50℃、推薦選用釬料的釬焊溫度范圍可參照表1。7.2.4.3加熱速度和保溫時(shí)間加熱速度和保溫時(shí)間需結(jié)合鈦合金板翅式換熱器芯體體積大小等因素綜合考慮。真空釬焊鈦合金板翅式換熱器芯體時(shí)、推薦加熱速度和保溫時(shí)間如表2。表2.真空釬焊鈦合金板翅式換熱器芯體推薦加熱速度和保溫時(shí)間芯體體積（cm3）推薦加熱速度(℃/min）推薦保溫時(shí)間（min）≥100010～2030～50＜100020～3010～307.2.5隨爐冷卻釬焊結(jié)束后工件隨爐冷卻至150℃以下方可從真空釬焊爐中取出。7.2.6焊后處理鈦合金板翅式換熱器芯體表面多余的釬料可采用磨削或銼修的方法進(jìn)行修正。7.3釬焊工藝驗(yàn)證7.3.1當(dāng)出現(xiàn)下列情況之一時(shí)均應(yīng)進(jìn)行真空釬焊工藝驗(yàn)證：a）新產(chǎn)品投產(chǎn)；b）釬焊材料、釬焊溫度等工藝參數(shù)變化；c）更換釬焊材料生產(chǎn)廠家；d）采用新的真空釬焊爐；e）真空釬焊爐大修、改造或搬遷；f）超過一月未使用的真空釬焊爐重新投入使用。7.3.2釬焊工藝驗(yàn)證應(yīng)采用工件或與工件母材和釬料相同的釬焊試件進(jìn)行。7.3.3釬焊工藝驗(yàn)證確定的工藝參數(shù)應(yīng)納入工件的釬焊生產(chǎn)工藝文件中、釬焊工藝驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)按規(guī)定記錄并存檔。8釬焊質(zhì)量要求5T/CWAN0087—20238.1尺寸及偏差應(yīng)根據(jù)GB/T38982規(guī)定方法檢查鈦合金板翅式換熱器芯體尺寸及公差是否滿足圖樣要求、焊后需進(jìn)行加工鈦合金板翅式換熱器芯體應(yīng)保證有足夠的余量以滿足最終尺寸要求。8.2外觀質(zhì)量8.2.1釬縫外露部位均應(yīng)有釬料、釬縫應(yīng)光滑連續(xù)。8.2.3釬縫不允許存在以下缺欠8.2.3.1影響使用的過燒、焊瘤、未焊透、溶蝕等缺欠。8.2.3.2鈦合金隔板與內(nèi)部翅片脫焊、釬縫處存在穿透性缺欠。8.2.3.3鈦合金板翅式換熱器芯體內(nèi)部翅片被壓潰、鈦合金板翅式換熱器芯體整體產(chǎn)生塌陷缺欠。8.2.4鈦合金板翅式換熱器芯體應(yīng)通過密封性試驗(yàn)、具體打壓壓力及保壓時(shí)間要求應(yīng)由供需雙方協(xié)商確8.2.5鈦合金板翅式換熱器芯體力學(xué)性能應(yīng)由供需雙方協(xié)商確定。9檢驗(yàn)9.1檢驗(yàn)規(guī)則9.1.1鈦合金板翅式換熱器芯體在焊前準(zhǔn)備、裝配與固定、焊后處理后均應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)。9.1.2釬縫應(yīng)進(jìn)行100%目視外觀檢驗(yàn)、必要時(shí)使用5～10倍放大鏡觀察、對(duì)于有阻擋視線、不能直接目視的部位可采用反光鏡觀察。9.2檢驗(yàn)方法9.2.1外觀檢驗(yàn)按照J(rèn)B/T6966的規(guī)定執(zhí)行。9