真空钎焊接头设计的依据和原则

    钎焊接头是钎焊结构中的关键因素，它与钎焊结构的性能和安全等方面有着直接的关系。与被连接零件具有相等的承受外力的能力是任何钎焊接头必须满足的基本要求。接头的承载能力与许多因素有关，如：接头形式、选用的钎料的强度、钎缝间隙值、钎料和基材间相互作用的程度、钎缝的钎着率等，其中接头形式起相当重要的作用。

    真空钎焊时，选择或设计所需使用的接头类型，会受到多种因素的影响。这些因素包括所使用的钎焊方法和设备，钎焊前零件的制造技术，钎焊件的数量，施加钎料的方法以及接头最终使用的要求等。

    一般，设计真空钎焊接头主要应当考虑以下原则：

    (1)防止应力集中。一般基材本身能承受较高的应力和动载负荷；因此，一个优良的钎焊件设计总是不使接头边缘处产生任何过大的应力集中，而应设法将应力转移到基材上去。为此，不应把接头布置在焊件上有形状或截面发生急剧变化的部位，以避免应力集中；也不宜安排在刚度过大的地方，防止在接头中形成很大的内应力。异种材料组成的接头，先要计算不同材料在钎焊温度下的膨胀量，以验证与推荐的钎焊间隙是否一致，还要充分考虑整个构件受热所带来的不利因素。一般把膨胀系数较大的材料尽量设计在内部，膨胀系数较小的材料设计在外部，以保证较小的钎焊间隙。如果二者的膨胀系数相差很悬殊，则在接头中将引起较大的内应力，甚至导致开裂破坏。这时，在设计中应考虑采用适当的补偿垫片，借助它们在冷却过程中产生的塑性变形来消除应力。焊缝部位在冷却后希望获得压应力，以免焊缝拉裂。通常均选用膨胀系数大的基体金属围绕在膨胀系数小的基金属外部的结构形式。

    在设计由厚度不同的零件组成的接头时，为了避免在载荷作用下接头处发生应力集中，有时应考虑局部地加厚薄件的接头部分。下图中列举了在承受箭头所示方向的载荷时，接头的不同设计实例。

    (2)满足工件的工况要求。正确选择钎焊接头及钎焊面的结构，以保证真空零部件的气密性、导电性及导热性。不同的构件有不同的使用要求和工况条件，设计接头时必须对具体情况采取相应的措施。

    对于要求承压密封的钎焊接头，只要可能的话，都应采用搭接形式的接头，因为这种接头形式具有较大的钎焊面积，发生漏泄的可能性比较小。

    在导电接头的设计中，要考虑的主要因素是导电性。正确的接头设计不应使电路的电阻有明显增大。

    (3)有利于钎料的合理放置。从结构上限制焊料的流失及使焊料充满焊缝。真空钎焊中的钎料是预先放置的，设计接头时，应考虑钎料的装填方式和位置。需要在接头基材上开槽预置钎料，槽应开在截面较厚的零件上或易加工钎料槽的零件上。

    (4)便于检验。设计接头时应考虑将钎料安放在组件的内侧,钎焊时钎料就会向外流,检验者可以直接观察钎料的流布情况和整个接头的钎透情况。在一些情况下,钎料不能放入接头中，为了保证使钎料适当地流入接头和便于检验，钎料应放在接头的一侧，并能流入接头，这样就可从接头的另一侧检验钎料的流布情况。

    (5)确保接头的装配间隙值稳定。接头的装配间隙值对钎焊接头的性能和钎焊工艺都有着极大的影响，它的确定是钎焊接头设计的一个重要内容。

    (6)便于组件的定位及夹持。零件装炉准备钎焊时，要求零件彼此之间应能保持正确的相对位置；接头设计时，在不影响组件结构性能的前提下，尽可能为组件自重定位和装配设计凸台、凹槽及工艺台阶等。

    (7)有利于控制和消除组件的变形。真空钎焊时，组件要整体受热，接头设计要充分考虑将重、厚、大的零件置于下边；轻、薄、小的零件置于上方，以避免高温时重力引起的变形。同时要利于装配应力的释放。

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