一种钛包铜复合棒材的钎焊制备方法.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CN105458431A(43)申请公布日2016.04.06(21)申请号201510882141.5(22)申请日2015.12.03(71)申请人中国航空工业集团公司北京航空材料研究院地址100095北京市海淀区北京81信箱(72)发明人邹文江陈波程耀永熊华平(74)专利代理机构中国航空专利中心11008代理人陈宏林(51)Int.Cl.B23K1/00(2006.01)B23K1/20(2006.01)B23K1/19(2006.01)B23K1/008(2006.01)B23K103/18(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种钛包铜复合棒材的钎焊制备方法(57)摘要本发明是一种钛包铜复合棒材的钎焊制备方法，该方法的步骤为：(1)选择尺寸匹配的铜棒和钛管进行除油和酸洗；(2)在铜棒外均匀包覆一层银基钎料，将铜棒装入钛管中，在钛管外套上石墨或陶瓷的包套夹具；(3)将(2)中组合好的复合棒放入真空炉中进行真空钎焊，得到钛包铜复合棒材。制成的钛包铜棒表面质量好、无氧化、无油污、界面为冶金结合、强度高、导电性能好，可直接作为产品使用，亦可进行拉拔加工得到不同规格的产品。CN105458431ACN105458431A权利要求书1/1页1.一种钛包铜复合棒材的钎焊制备方法，其特征在于：该方法的步骤如下：步骤一、选择尺寸匹配的铜棒(1)和钛管(2)进行除油和酸洗，钛管(2)的内径与铜棒(1)的直径的差值为0.2～2mm，除油采用质量浓度为5％的NaOH溶液，铜棒(1)的酸洗采用体积浓度为10％的HCl溶液，钛管(2)的酸洗采用体积浓度为35％的HNO3和体积浓度为3～5％HF溶液的混合溶液；步骤二、在铜棒(1)外表面均匀包覆银基钎料层(3)，银基钎料层(3)的厚度为0.02～0.15mm；步骤三、将铜棒(1)装入钛管(2)中，在钛管(2)的外表面上套装起束缚作用的石墨或陶瓷包套夹具，包套夹具的内表面和钛管(2)的外表面紧密配合；步骤四、将装配好的铜棒(1)和钛管(2)的组合件竖直放入真空炉中进行真空钎焊，并对包套夹具和伸出包套夹具两端的钛管(2)进行固定支撑，真空钎焊的焊接温度为630～850℃，保温时间为5～30min，真空度小于10-2Pa，钎焊结束后以低于10℃/min的速度缓降温，得到表面平整冶金结合的钛包铜复合棒材；步骤五、后续加工，真空钎焊得到的复合棒材无需清洗可直接进行后期的拉拔加工，以得到不同尺寸、结合良好、导电性能优异的钛包铜棒。2.根据权利要求1所述的钛包铜复合棒材的钎焊制备方法，其特征在于：银基钎料层(3)的包覆方法为螺旋状包裹，使银基钎料层(3)的螺旋边界紧贴但不重叠。3.根据权利要求1所述的钛包铜复合棒材的钎焊制备方法，其特征在于：钛管(2)外表面与包套夹具的内表面之间的间隙小于1mm。4.根据权利要求1所述的钛包铜复合棒材的钎焊制备方法，其特征在于：银基钎料层(3)采用BAg72Cu钎料或BAg40CuZnCdNi钎料制成。2CN105458431A说明书1/3页一种钛包铜复合棒材的钎焊制备方法技术领域[0001]本发明是一种钛包铜复合棒材的钎焊制备方法，属于金属复合棒材制备技术领域。技术背景[0002]由于单一材料在性能上很难满足实际使用中的所有要求，将具有不同性能的材料复合在一起，得到综合使用性能优异的复合材料越来越受到人们的重视。其中，复合棒材充分利用芯材和覆层的最佳性能，不仅具有所要求的高强度、高热导率、高电导率，而且还具有优良的防腐蚀、耐磨损等性能，并可节省贵重金属，降低生产成本。[0003]钛包铜复合棒材主要是利用覆层金属——钛的优异的耐蚀性能和芯部金属——铜的良好的导电性能，可在较强腐蚀工况条件下，作为一种承载大电流的导体。在铜电解生产中，由于覆层金属对铜基体的保护，防止了铜导体的腐蚀，保证了电流密度的均匀性，提高了电解产品的质量等级；同时导体免清洁维护，消除了因铜导体的腐蚀而导致的电解液的污染[见：李新中，钛包铜棒及其在铜电解生产中的应用，湿法冶金，2009，28(2)：127-128]。在氯碱工业中，钛包铜复合棒是金属阳极的主要部件，成功的代替了石墨阳极，使其寿命提高了10倍以上，可节能20％以上，并提高了烧碱的纯度[见：魏寿庸，钛金属阳极在氯碱工业中的应用，稀有金属材料与工程，1990，(4)：66]。因钛包铜棒的优异特性，其带来的产品品质的提升、生产工效的提高、能耗的降低和劳动强度的减少等，使其广泛应用于氯碱、电力、电镀、电解、湿法冶金、石油、核工业等领域[见：罗建辉，一种钛铜复合丝制造工艺，中国发明专利，CN101698206A，2010-04-28]。[0004]钛包铜复合