钼组玻璃与可伐合金的激光焊接工艺方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107010849A(43)申请公布日2017.08.04(21)申请号201710323827.X(22)申请日2017.05.10(71)申请人北京工业大学地址100124北京市朝阳区平乐园100号(72)发明人栗卓新贾林李红(74)专利代理机构北京思海天达知识产权代理有限公司11203代理人张立改(51)Int.Cl.C03C27/04(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称钼组玻璃与可伐合金的激光焊接工艺方法(57)摘要钼组玻璃与可伐合金的激光焊接工艺方法，属于焊接技术领域。1)将玻璃进行净化处理，去除可伐合金表面氧化膜，然后进行脱脂去油处理；2)可伐合金在氧化炉中制取氧化膜和制备中间层；3)将处理好的焊接件安装在夹具中，采用“三明治”焊接结构；4)将夹具及焊接件放入在炉中进行预热；5)激光束照射在金属表面，激光束焦点位于金属上表面，进行激光焊接；6)焊接结束后，将焊件迅速移至炉中进行去应力退火，随炉冷却至室温，得到玻璃与金属的焊接件。本发明通过优化激光焊接工艺提高了玻璃与金属接头的抗剪切强度、使用寿命及气密性，同时降低成本，经济性和实用性优良。CN107010849ACN107010849A权利要求书1/1页1.钼组玻璃与可伐合金的激光焊接工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)清洁试样：首先用金相砂纸将可伐合金表面的氧化膜去除，然后进行抛光，最后进行脱脂去油处理；钼组玻璃表面用600-800目金相砂纸磨平；最后再分别用丙酮、乙醇和清水清洗表面，将金属和钼组玻璃在炉中进行烘干；(2)制取氧化膜：将经过表面清洁后的可伐合金在真空中净化处理，然后放置在氧化炉中制备氧化膜，通过控制氧化时间和氧化温度获得不同厚度的氧化膜；(3)制备中间层：将Ni2O3、MnO2、B2O3、Al2O3、SiO2氧化物粉末和酒精混合，制备成涂覆液，优选比例为每150g氧化物粉末对应100ml酒精，将涂覆液涂覆到步骤(2)可伐合金表面，然后将可伐合金在炉中采用烧结方式制备中间层，温度为700-900℃，时间为5-20min；(4)焊前预热：将夹具放在炉中进行预热，预热温度为260-400℃，预热时间为15min；(5)激光焊接：设定好激光焊工艺，对可伐合金和钼组玻璃进行激光焊接；(6)焊后热处理：焊接结束后，将焊件迅速移至加热炉中进行去应力退火，随炉冷却至室温，可得到可靠的玻璃与金属的焊接件。2.按照权利要求1所述的钼组玻璃与可伐合金的激光焊接工艺方法，其特征在于，步骤(1)打磨可伐合金表面的砂纸从400目打磨至1200目。3.按照权利要求1所述的钼组玻璃与可伐合金的激光焊接工艺方法，其特征在于，所述步骤(2)真空净化时间为5min，真空度不高于10-1MPa，温度为600-700℃；然后再在空气氧化炉中进行保温制备氧化膜，保温时间优选5-20min，氧化得到以Fe2O3和Fe3O4为主要成分的氧化膜。4.按照权利要求1所述的钼组玻璃与可伐合金的激光焊接工艺方法，其特征在于，步骤(4)中所使用的炉和步骤(6)所使用的加热炉为均为电阻加热炉，步骤(6)焊后热处理温度为260-400℃，随炉冷却。5.按照权利要求1所述的钼组玻璃与可伐合金的激光焊接工艺方法，其特征在于，步骤(5)激光器为Nd:YAG激光器，激光焊参数为：激光功率为600-900W，焊接速度为2.5-5.5mm/s，离焦量优选为0mm，保护气体为氩气，气体流量为20L/min，扫描次数为1-3次。6.按照权利要求1所述的钼组玻璃与可伐合金的激光焊接工艺方法，其特征在于，氧化物粉末质量百分比组成为：Ni2O335％、MnO210％、B2O319％、Al2O35％、SiO231％。7.按照权利要求1所述的钼组玻璃与可伐合金的激光焊接工艺方法，其特征在于，涂覆层厚度为100-150μm。8.按照权利要求1-7任一项方法制备得到的钼组玻璃与可伐合金得焊接件。2CN107010849A说明书1/6页钼组玻璃与可伐合金的激光焊接工艺方法技术领域[0001]本发明涉及的是利用激光焊接进行目组玻璃与可伐合金焊接工艺，属于非金属与金属材料的技术连接领域，该工艺方法主要可以用于真空集热管和航空航天领域的焊接，属于焊接技术领域。背景技术[0002]随着科学技术的快速发展，玻璃与金属连接技术可以应用于太阳能发电中，即获得高质量的太阳能真空集热管，可以大大提高太阳能热力发电的效率，同时对玻璃与金属的封接技术提出了更高的要求。[0003]目前玻璃与金属的连接方法有阳极键合、钎焊、摩擦焊、电子束焊、爆炸焊等，但这些方法存在容易老化、精确度低、强度低和气孔多等缺陷。金属材料与玻璃连接的主要问题是：(1)热膨胀系数