大会杂志今年正在庆祝成立50周年。要标记场合,我们正在发布一系列审查各种装配技术的过去,现在和未来的文章。



钎焊和焊接是世界上最古老的加入过程中的两个。在过去的50年中,大会杂志对每个主题进行了广泛的覆盖范围。事实上,当出版物于1958年10月首次亮相时,它包含一个标题为“高温钎焊”的功能。本文审查了如何开发新型填充金属以发展用于不断发展的应用,如喷射发动机和火箭。

当时,钎焊和焊接是手动操作用手持式割炬,通常是乙炔,用于加热部件加入。索引拨号机刚刚进入现场,将固定部件携带到天然气或丙烷发射火炬。

大会早期的文章推出了自动化的好处。例如,1959年1月发行包含一个标题为“自动加热器箱钎焊”的功能。它解释了如何自动燃气钎焊机降低成本,并改善由Blackstone Corp.(詹姆斯敦,纽约)制造的汽车加热器的联合品质。

根据公司的生产主管,九站的自动运行,通过稳定所有显着变量来确保均匀钎焊的关节。一名男子用这款机器生产,因为五个男人由旧的手枪方法做到了。“这台机器也比手动钎焊操作占用更少的空间。

除了自动化外,铜钎焊的出现作为加入碳钢的低成本方法有助于20世纪50年代的众多应用。与此同时,银钎焊作为加入异种金属的优选方法。

“在过去的50年里,钎焊已经成长并传播到许多各种应用中,”沃尔蒙诺伊州华尔诺伊州的副总裁(麦迪逊高地,MI)副总裁Bob Peaslee说。“连续炉设计的进步导致了保护气氛中的不锈钢钎焊,因此钎料从炉子中出来明亮并清洁而不使用助焊剂。这增加了产量。真空炉的引入也提高了质量和降低成本。“

自20世纪40年代以来,Peaslee一直涉及钎焊,当时他是柯蒂斯赖特喷气发动机有限公司(伍德里奇,NJ)的焊接工程师,在那里他开发了镍钎料填充金属。“我与火箭发动机制造商合作,将它们介绍给炉子钎焊,他们从那里起飞,”他回忆起。

实际上,空间年龄促进了钎焊和焊接技术的快速进步。在20世纪60年代初,约翰·肯尼迪总统大胆地承诺,在十年结束时,美国将在月球上落地一名男子。

达到宣布所需的宣传制造商和供应商,为桑迪亚国家实验室(Albuquerque,NM)的材料和流行科学中心技术人员的原则成员Paul Vianco表示“对所有类型的加入流程的质量要求。”例如,薄蜂窝面板用于提供强,轻质的机身结构。

7月1960年7月的一篇文章颁发了大会问题解释了钎焊如何生产超音速XB-70 Valkyrie高空轰炸机。特色铰接三角翼翅膀的突破飞机设计用于在15至20英里的高度飞行2,000英里/小时。

“两年前,[飞机]无法建造,”杂志的西海岸编辑注意到了北美航空公司(Downey,CA)的工程师所面临的挑战。强度要求和制造公差“超过了在[组装飞机之前曾经尝试过的任何东西,如桥梁,如精确手表那样精确。”

将这一挑战转变为涉及的生产现实“美国产业常常有史以来最全面而协调一致的制造努力之一。”大会文章声称,在雄心勃勃的项目中开发或精制了四种钎焊方法。还必须创建特殊检验技术。

主要挑战是由整个飞机使用的大量不锈钢,蜂窝夹层面板引起的。面板的规格和尺寸超过了航空航天行业以前已使用的规格和尺寸。用于创建钎焊的蜂窝面板,测量0.006英寸厚,并“比纸更难处理”。

由于飞机的六个喷气发动机所需的数千英尺,工程师也被迫开发用于连接管的新钎焊技术。例如,使用远程感应加热线圈,其通过在管接合过程中使用法兰螺栓联轴器的旧方法保存了“相当重量的方法”。

根据Peaslee的说法,真空钎焊炉直到20世纪60年代后期到底。到那时,美国宇航局已经完成了其月亮使命,自动化广泛用于众多钎焊和焊接应用。

例如,1969年3月的一篇文章颁发了大会上描述了如何在AC Spark Plug Co.(Flint,Mi)上自动焊接燃料系统子组件。该公司是一般汽车公司的司法部(GM,底特律),各种车辆最多可达25种不同的设计和变化,如别克里维埃拉轿车,包括空调和电源窗口。

自20世纪60年代初以来,该工厂已使用全自动焊接机。但是,大会文章集中在内部设计和内置的新机器上。它与较旧的机器不同,因为它具有两个完整的焊接操作的能力。

通用汽车工程部门建造了一个转盘,可以在旧机器上举办36个夹具与24。结果,各种焊接相输出,预热,焊接,冷却,清洁和干燥 - 立即进行两部分。双处理能力提供了更大的生产灵活性。

20世纪60年代和20世纪70年代的消费者对空调的需求为钎焊技术创造了新的应用。“The high volume brazing of aluminum, which began in the late 1970s, led to many assemblies found in today’s automotive air conditioning systems,” notes Gene Stout, regional sales manager at Fusion Inc. (Willoughby, OH), who has been in the industry for more than 30 years

“今天,铝钎焊组件也可在蜂窝电话塔,炊具加热元件,自行车部件和音乐打击头上找到,”稳健指出。“正畸支架垫通常用镍银填料金属钎焊在大气炉中。”

“有些人认为钎焊作为一个成熟的制造过程,未来影响递减,”贝尔曼 - 梅尔科尔公司的技术销售经理(Tinley Park,IL)。“没有什么比真相更深。钎焊有数千种不同的应用。“

许多新应用程序在过去几年中发展,例如陶瓷和非金属的钎焊。“钎焊的未来是应用普遍的科学原则,以控制钎焊到无数的新材料加入可能性,”他指出。

例如,Allen表示已经开发用于加入钛的钎焊合金。此外,新技术可用于大气感应和旋转火焰加热系统。这些系统生产的组件需要钎焊后的钎焊后部或没有钎焊技术。

“钎焊历史悠久地生产持续寿命,抵抗高服务温度和承受困难环境,使其成为金属连接技术的坚实未来,”预测融合的粗壮。

由于在过去50年中开发了不同的附着方法,焊料的普及叫醒并随着不同的附着方法而遭受。“激光和超声波焊接等竞争技术,有5分钟的成名与那些相信焊接是第二次最佳方法,”EFD Inc.的应用工程监督员John Vivari说(东普罗维登斯,RI)说。“那说,焊料在今天比50年前使用更广泛。

“助焊剂化学和加热技术的进步已将焊料的门打开到以前从未考虑过的应用,”加入Vivari。“此外,焊膏分配的进步已经允许焊接的高速自动化,这是不可能的其他焊料形式。时间是金钱,最快的方法在今天的经济中具有明显的优势。“

原材料成本上升减少了价格敏感应用的焊接普及,例如汽车散热器。但是,焊接的较高的热转印效率促进了对其他工业应用的加入过程的兴趣。

“新领域正在开放,如散热器焊接,超导电缆,磁铁线焊接和支持电子领域的一些间接焊接操作,”凯尔特焊接(Itasca,IL)的工业产品经理Bill Avery说。“电子领域扩展的出现之一是使用更远的可控焊接方法而不是割炬和热焊接物。”

根据Sandia的Vianco,目前受到关注的大面积是太阳能电池,需要在苛刻的户外环境中获得可靠性。此外,Vianco预测燃料电池可以依赖于电气总线和一些结构应用的未来焊接。

“随着焊接科学变得更好地理解,我们看到考虑在未经专业知识的情况下未解决的应用程序考虑的焊接,”Vianco解释道。“例如,当需要耐受较高的强度时,焊接可以是粘合接头的替代物,当不能容忍出较高的强度时,或者当粘合问题扰乱胶结接头时。焊接正在成为“其他选择”,不仅适用于消费品,而且为高可靠性军事,空间和航空应用。“