一种钼与石墨真空热压扩散焊接方法.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CN105397264A(43)申请公布日2016.03.16(21)申请号201511017207.0(22)申请日2015.12.29(71)申请人西安瑞福莱钨钼有限公司地址710201陕西省西安市经济技术开发区泾渭工业园西金路西段15号(72)发明人温亚辉张清李长亮郭磊王建平赵晓明张腾淡新国(74)专利代理机构西安创知专利事务所61213代理人冯亮(51)Int.Cl.B23K20/00(2006.01)B23K20/24(2006.01)B23K20/233(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种钼与石墨真空热压扩散焊接方法(57)摘要本发明公开了一种钼与石墨真空热压扩散焊接方法，包括：一、将钼和石墨放置于焊接夹具中，形成焊接组件；二、将焊接组件置于真空热压炉中，施加0.5MPa～1MPa的垂直压力，抽真空，真空度≤3×10-2Pa后对真空热压炉进行升温，升至1000℃时将垂直压力增加至15MPa～30MPa，继续升温，升至1700℃～1900℃后保温30min～180min对钼和石墨进行压力扩散焊接，冷却后出炉，得到钼与石墨的焊接件。本发明焊接过程中不添加任何钎料，利用热压技术在高温下进行扩散，形成Mo的碳化物层作为焊接过渡层，依靠C在Mo中的溶解度有限，防止了过量碳化物形成引起的焊缝过度脆化，最终形成钼与石墨的有效连接。CN105397264ACN105397264A权利要求书1/1页1.一种钼与石墨真空热压扩散焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将钼(1)和石墨(2)按照待焊接面面对面叠放的方式放置于焊接夹具中，形成焊接组件；所述焊接夹具包括中空的石墨模具(3)，所述石墨模具(3)的底部设置有下冲头(5)，石墨模具(3)的上部设置有上冲头(4)，石墨模具(3)、上冲头(4)和下冲头(5)形成用于放置待焊接的钼(1)与石墨(2)的空腔；步骤二、将步骤一中所述焊接组件置于真空热压炉中，向焊接组件施加0.5MPa～1MPa的垂直压力，然后抽真空，待炉内真空度≤3×10-2Pa后对真空热压炉进行升温，待炉内温度升至1000℃时将垂直压力增加至15MPa～30MPa，继续升温，待炉内温度升至1700℃～1900℃后保温30min～180min对钼和石墨进行压力扩散焊接，随后降温至炉内温度为800℃～1000℃时，将垂直压力减小至1MPa以下，随炉冷却后出炉，得到钼与石墨的焊接件。2.根据权利要求1所述的一种钼与石墨真空热压扩散焊接方法，其特征在于，步骤一中叠放之前对钼的待焊接面进行表面处理使钼的待焊接面表面光洁度Ra≤0.8μm，然后将经表面处理后的钼的待焊接面清洗干净后自然干燥，对石墨的待焊接面进行表面处理使石墨的待焊接面表面光洁度Ra≤1.6μm，然后将经表面处理后的石墨的待焊接面清洗干净后自然干燥。3.根据权利要求1所述的一种钼与石墨真空热压扩散焊接方法，其特征在于，步骤一中所述下冲头(5)的截面为凸字形，下冲头(5)的上部伸入石墨模具(3)的中空部位。4.根据权利要求1所述的一种钼与石墨真空热压扩散焊接方法，其特征在于，步骤一中所述上冲头(4)的下部伸入石墨模具(3)的中空部位。5.根据权利要求1所述的一种钼与石墨真空热压扩散焊接方法，其特征在于，步骤一中放置钼(1)和石墨(2)时使钼(1)位于石墨(2)的下方，并在下冲头(5)和钼(1)之间以及上冲头(4)和石墨(2)之间均设置石墨纸，在石墨模具(3)内壁设置石墨纸。6.根据权利要求1所述的一种钼与石墨真空热压扩散焊接方法，其特征在于，步骤二中升温的速率为5℃/min～10℃/min，降温的速率不大于15℃/min。2CN105397264A说明书1/5页一种钼与石墨真空热压扩散焊接方法技术领域[0001]本发明属于非金属与难熔金属材料焊接技术领域，具体涉及一种钼与石墨真空热压扩散焊接方法。背景技术[0002]CT(ComputedTomography)计算机化断层摄影扫描系统是一种对穿透射线所经过的物质断面进行扫描，再通过计算机技术显示该层面结构的装置，主要应用于现代医学和无损检测领域。其关键部件X线管主要由阳极、阴极和真空管壳等部分组成。CT机X线管工作时，阳极靶受电子轰击产生X射线的同时约98％以上的能量将转变为热能，而且热量主要集中在阳极上。在连续负载时，整个靶体温度可以升得很高，X线管工作时的环境温度在1300℃以上。热辐射的效率是比较低的，X线管阳极靶材质量的好坏、能否长期稳定地工作是影响CT机寿命的关键因素之一。石墨具有很高的热容量和散热能力，以及极高的抗热应力能力。将W/Mo复合层与不同厚度的高强、高纯、高密的石墨连接作为一个整体靶材，这