Là một công nghệ kết nối đặc biệt, sự thành công hay thất bại của nó phụ thuộc vào việc kiểm soát chính xác từng chi tiết. Đề nghị thiết lập hồ sơ truy xuất nguồn gốc quy trình hoàn chỉnh, ghi lại đường cong chân không, nhật ký nhiệt độ và báo cáo kiểm tra chất lượng của mỗi lần sản xuất. Để phát triển sản phẩm mới, cần tiến hành thiết kế thử nghiệm DOE, trong đó hệ thống nghiên cứu các quy luật ảnh hưởng tương tác của ba yếu tố chính là nhiệt độ, thời gian và áp suất. Chỉ có sự kết hợp hữu cơ giữa lý thuyết khoa học và kinh nghiệm thực tế mới có thể phát huy hết bản chất của công nghệ và tạo ra các khớp nối chất lượng cao đáp ứng các yêu cầu của điều kiện làm việc như cánh động cơ hàng không và bộ trao đổi nhiệt lò phản ứng hạt nhân.

Lò hàn chân không sử dụng toàn bộ quá trình để giải thích chi tiết.

I. Quy trình công nghệ cốt lõi

Hàn chân không là một quá trình tiên tiến để đạt được kết nối kim loại bằng cách nung chảy vật liệu hàn ở nhiệt độ cao trong môi trường không oxy. Quy trình làm việc tiêu chuẩn của nó bao gồm các liên kết chính sau:

Thiết kế đồ gá gắn → tiền xử lý phôi → định vị lò → bơm chân không thay thế → sưởi ấm và giữ nhiệt → làm mát và xả áp lực → phát hiện ra lò

2- Phân tích chiều sâu các giai đoạn

1. Chuẩn bị trước và lập kế hoạch quy trình

Đánh giá phù hợp vật liệu:

Kết hợp vật liệu cơ bản: ưu tiên cho các vật liệu có cùng kim loại hoặc hệ số giãn nở nhiệt kém<5% (ví dụ: hợp kim titan/thép không gỉ cần xử lý đặc biệt);

Loại brazed: đồng nguyên chất (điểm nóng chảy 1083 ℃), hợp kim dựa trên niken (như BNi-2, điểm nóng chảy 960~1040 ℃) hoặc dòng kim loại quý (hợp kim eutectic vàng germanium) được lựa chọn theo nhiệt độ dịch vụ;

Kiểm soát khoảng cách: Khoảng cách giao phối lý tưởng là 0,05~0,2mm, quá lớn dẫn đến hiệu ứng mao dẫn thất bại, quá nhỏ cản trở dòng chảy của vật liệu hàn.

Dụng cụ kẹp tùy chỉnh:

Sử dụng vật liệu graphite/gốm để làm khung hỗ trợ linh hoạt, dành không gian bù giãn nở nhiệt;

Thiết lập kênh dẫn khí khi xếp chồng nhiều lớp để đảm bảo tính đồng nhất của sự thâm nhập chân không;

Bộ phận chịu lực then chốt được tối ưu hóa mô phỏng, phòng ngừa trọng lực biến dạng dẫn đến sai vị trí.

2. Lắp ráp và vận hành lò

Kỹ thuật đặt trước vật liệu hàn:

Foil brazed được cắt nhỏ hơn một chút so với kích thước mối hàn, và góc tròn ngược của cạnh làm giảm sự tập trung căng thẳng;

Độ dày bôi keo được kiểm soát ở mức 0,10,3mm, vùng phủ sóng vượt quá cạnh đường may 23mm;

Cấu trúc phức tạp sử dụng phương pháp điền dây phân đoạn, mỗi phần chiều dài ≤50mm để ngăn chặn sụp đổ.

Tối ưu hóa mật độ tải:

Tổng diện tích chiếu của lò đơn không vượt quá 70% khu vực sưởi ấm hiệu quả;

Khoảng cách ≥15mm giữa các bộ phận đặc biệt đảm bảo luồng không khí thông thoáng;

Các bộ phận nặng được đặt trên bàn chịu lực ở tầng dưới và trọng tâm dịch chuyển<10%.

3. Thực hiện đường cong kiểm soát nhiệt độ

Điển hình TC4 Titanium hợp kim brazed quá trình thông số ví dụ:

Nhiệt độ phòng → [Tốc độ nóng lên 10 ℃/phút] → 650 ℃ (Làm nóng trước 30 phút) → [Giảm tốc độ tăng xuống 5 ℃/phút] → 920 ℃ (Cách nhiệt 20 phút) → Ra lò với lò làm mát chậm xuống dưới 150 ℃

Điểm kiểm soát chính:

>Tốc độ tăng nhiệt sau 600 ℃ không được>8 ℃/s để chống nứt sốc nhiệt;

Bắt đầu thiết bị rung để thúc đẩy xả khi đạt đến nhiệt độ dòng chất lỏng;

Độ lệch Thermocouple được điều khiển chính trong hệ thống đo nhiệt độ kép vượt quá ± 3 ℃ kích hoạt báo động.

4. Hậu xử lý&kiểm tra

Kiểm tra ban đầu xuất hiện: kiểm tra trực quan chiều cao mối hàn ≤0,5mm, không có lỗ khí liên tục và khuyết tật không nung chảy;

Phát hiện khuyết tật không phá hủy: X-quang được thực hiện theo ASME Section V, độ nhạy không thấp hơn 2T;

Kiểm tra cơ học: Kiểm tra cắt tham chiếu đến tiêu chuẩn GB/T 11363, các chỉ số phù hợp được liệt kê trong bảng dưới đây:

III. Yếu tố bảo vệ an toàn

Khóa liên động điện: Cấm bắt đầu chương trình sưởi ấm khi cửa lò không đóng hoàn toàn;

Thiết kế chống cháy nổ: thiết lập ngăn chặn lửa trên đường hydro+van ngắt khẩn cấp;

Ứng phó khẩn cấp: Được trang bị bình chữa cháy bột khô và hệ thống chữa cháy CO₂, đăng bản đồ đường thoát hiểm;

Bảo vệ cá nhân: Người vận hành mặc quần áo cách nhiệt bằng nhôm+mặt nạ khí, đồ trang sức bằng sợi tổng hợp bị cấm.

IV. Mở rộng công nghệ tiên tiến

Áp lực xung brazing: áp lực xung chồng lên nhau (0,1~0,3MPa) trên cơ sở quá trình truyền thống, có thể làm cho tỷ lệ lấp đầy khoảng trống tăng lên 98%;

Định vị hỗ trợ laser: sử dụng máy đo nhiệt độ hồng ngoại để theo dõi trạng thái nóng chảy của vật liệu hàn trong thời gian thực, độ chính xác đạt ± 2 ℃;

Ứng dụng song sinh kỹ thuật số: dự đoán phân bố trường nhiệt độ bằng phần mềm mô phỏng, loại bỏ các mối nguy hiểm nóng trước thời hạn.