一种紫铜与石墨的钎焊钎料及钎焊方法.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CN106392367A(43)申请公布日2017.02.15(21)申请号201611026620.8B23K1/008(2006.01)(22)申请日2016.11.22(71)申请人江苏阳明船舶装备制造技术有限公司地址212003江苏省镇江市镇江新区科技园二期中心研发区E46一楼江苏阳明船舶装备制造技术有限公司(72)发明人邹家生黄晓龙许祥平严铿叶有利施志强高飞(74)专利代理机构北京天平专利商标代理有限公司11239代理人王雅辉(51)Int.Cl.B23K35/28(2006.01)B23K1/20(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种紫铜与石墨的钎焊钎料及钎焊方法(57)摘要本发明公开了一种紫铜与石墨的钎焊钎料及钎焊方法，所述钎料按重量百分比计的元素成分包括：Ag20％～25％，Cu10％～15％，Ti10％～15％，余量为Al。本发明提供的Al基Ag-Cu-Ti-无铅钎料钎焊温度在950℃～1030℃，钎料熔化温度适中，钎料熔化均匀，通过添加相关有益元素，使得钎料对石墨具有良好的润湿性和铺展性，获得的钎焊接头强度高，耐蚀性好，完全能应用于复杂环境中，是一种综合性能良好的经济型钎料；而且钎焊工艺简单合理，采用真空炉中钎焊方法，钎焊过程无须添加钎剂及其他保护措施，高真空环境配合合理的工艺参数设定，使得整个构件无变形，无微观裂纹、气孔和夹杂等缺陷，有助于获得力学性能良好的钎焊接头。CN106392367ACN106392367A权利要求书1/1页1.一种紫铜与石墨的钎焊钎料，其特征在于：所述钎料按重量百分比计的元素成分包括：Ag20％～25％，Cu10％～15％，Ti10％～15％，余量为Al。2.根据权利要求1所述的一种紫铜与石墨的钎焊钎料，其特征在于：所述钎料为箔片状，厚度为0.1～0.5mm。3.根据权利要求2所述的一种紫铜与石墨的钎焊钎料，其特征在于：所述钎料的成分及质量百分比配比为：Ag20％，Cu10％，Ti10％，余量为Al；钎料厚度为0.1mm。4.根据权利要求2所述的一种紫铜与石墨的钎焊钎料，其特征在于：所述钎料的成分及质量百分比配比为：Ag22％，Cu12％，Ti12％，余量为Al；钎料厚度为0.3mm。5.根据权利要求2所述的一种紫铜与石墨的钎焊钎料，其特征在于：所述钎料的成分及质量百分比配比为：Ag25％，Cu15％，Ti15％，余量为Al；钎料厚度为0.5mm。6.一种使用权利要求1或2所述的一种紫铜与石墨的钎焊钎料的钎焊方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)准备阶段：对待焊的紫铜和石墨试样端面进行清理，除去表面的杂质、油污以及氧化膜，利用W40～W7号金相砂纸进行研磨光滑，利用W7号金相砂纸将钎料箔片双面进行研磨光滑，研磨后将待焊试样及钎料箔片一起置于丙酮中，采用超声波清洗15～20min，并进行烘干处理；(2)装配阶段：将清洗后的钎料置于紫铜与石墨待焊表面之间，将紫铜、石墨和钎料以紫铜在上，石墨在下，中间为钎料的顺序，以对接的方式放入真空炉。(3)钎焊连接阶段：将装配好的试样置于真空度不低于1×10-3Pa的钎焊设备中，首先以8～12℃/min的速率升温至800～850℃，保温15～20min，再以8～12℃/min的速率升温至1000～1030℃，保温时间15～20min，再以10～15℃/min的速率冷却至400～450℃，保温时间5～10min，最后随炉冷却至室温，完成焊接。2CN106392367A说明书1/4页一种紫铜与石墨的钎焊钎料及钎焊方法技术领域[0001]本发明涉及紫铜与石墨的钎焊钎料及钎焊方法，属于钎焊领域。背景技术[0002]石墨具有高熔点、低密度、低热膨胀系数以及较高的耐热冲击性能。石墨还具有良好的导电性能和优良的抗腐蚀性能，石墨是比强度较高的耐高温材料。但是石墨自身较低的机械强度则限制了它的应用，常常需要与金属基体组成的复合材料，实现性能方面的互补。紫铜具有优良的导电性、塑性、延展性和耐蚀性。紫铜和石墨的可靠连接能拓展两种材料的应用性，在这些应用中，钎焊起到了十分重要的作用。[0003]石墨与金属的钎焊主要有以下难点：(1)石墨对大多数钎料的润湿性较差或者完全不润湿；(2)石墨的线膨胀系数比大多数金属低，焊后容易产生应力集中而开裂；(3)石墨自身存在一定的孔隙率，钎料熔化后容易流入石墨孔隙，使表层钎料难以铺展。[0004]石墨与铜的钎焊方法可分为两类，一类是在石墨或金属表面处理后进行钎焊，主要是在石墨或铜表面镀一层Ni、Cu或用等离子喷镀一层Ti、Zr等，然后采用钎料进行钎焊。但是这种方法增加了一道工序，工艺复杂，实际应用不广。第二种是采用活性钎料直接钎焊，这是目前应