钼合金与铜合金的低温扩散焊接方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102218594A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102218594A(43)申请公布日2011.10.19(21)申请号201110172004.4(22)申请日2011.06.24(71)申请人武汉理工大学地址430071湖北省武汉市洪山区珞狮路122号(72)发明人沈强张建罗国强李美娟张联盟(74)专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限公司42102代理人王守仁(51)Int.Cl.B23K20/14(2006.01)B23K20/24(2006.01)B23K20/22(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称钼合金与铜合金的低温扩散焊接方法(57)摘要本发明是一种钼合金与铜合金的低温扩散焊接方法，该方法包括如下步骤：(1)工件表面清理步骤：将钼合金片、铜合金片加工到规定尺寸，除去它们待焊面的氧化层；(2)工件组装步骤：将中间层-镍箔置于钼合金片与铜合金片之间，在模具上压头和下压头上分别喷涂一层阻焊层，构造被焊接工件；(3)工件装卡入炉焊接步骤：将被焊接工件放入真空扩散焊接炉内，加热、保温，当保温开始前对被焊接工件施加轴向压力，保温结束后卸除压力。本发明能够实现钼合金与铜合金的高质量焊接，适合不同种类的钼合金和铜合金之间的可靠焊接，特别适用于钼合金薄板与铜合金薄板的焊接，焊接接头抗拉强度达到97MPa，并且操作简便，成本低，焊件平面性好。CN1028594ACCNN110221859402218603A权利要求书1/1页1.钼合金与铜合金的低温扩散焊接方法，其特征是采用包括以下步骤的方法：（1）工件表面清理步骤：采用平面磨的机械方法将钼合金片、铜合金片加工到规定的几何尺寸，加工后的平行度优于0.05mm，用砂纸逐级打磨光滑，除去氧化层，用丙酮或乙醇超声清洗1～10min后转入丙酮或乙醇中存放；（2）工件组装步骤：按照自下而上顺序组装，在模具下压头上喷涂陶瓷阻焊层，铜合金片放置于陶瓷阻焊层上，然后放置镍箔，在镍箔上放置钼合金片，在模具上压头上喷涂起阻焊作用的陶瓷阻焊层，往上是模具上压头，形成组装好的工件；（3）工件装卡入炉焊接步骤：将组装好的工件套上模具外套后放在真空压力焊机的下压头上面，置于真空扩散焊接炉内的上压头和下压头之间，关闭真空室门，抽真空；当真空度优于1.0×10-2Pa时，开始加热，加热至730℃～850℃，保温10min～60min，实施真空扩散焊接；在保温开始前对被焊接工件施加5MPa轴向压力，保温结束之后完全卸除压力；炉冷却后取出工件；经过上述步骤后，实现对工件即钼合金与铜合金的低温扩散焊接。2.如权利要求1所述的钼合金与铜合金的低温扩散焊接方法，其特征在于：所述钼合金片为Mo1钼合金或Mo2钼合金。3.如权利要求1所述的钼合金与铜合金的低温扩散焊接方法，其特征在于：所述铜合金片为无氧铜或黄铜或青铜。4.如权利要求1所述的钼合金与铜合金的低温扩散焊接方法，其特征在于：所述镍箔为N2、N4或N6镍箔，厚度为10~30µm。5.如权利要求1所述的钼合金与铜合金的低温扩散焊接方法，其特征在于：在真空扩散焊接过程中，加热时，先按5℃～10℃/min的升温速率升温至630℃～750℃，然后以2℃～5℃/min的升温速率升温至730℃～850℃。2CCNN110221859402218603A说明书1/5页钼合金与铜合金的低温扩散焊接方法技术领域[0001]本发明涉及异种合金的扩散焊接方法，具体涉及一种钼合金与铜合金的焊接方法，特别适合钼合金与铜合金的低温扩散焊接。背景技术[0002]钼是一种难熔金属，高温比强度大，线胀系数小，热稳定性好，导电性、导热性优良，常用于高、新科技领域之中。铜合金具有优良的导电性、导热性、耐蚀性、延展性及一定的强度，在电气、电子、化工、交通及航天、兵器等工业中获得了广泛的应用。钼-铜与钨-铜相比，质量小，加工较容易，其线胀系数、导热系数及一些主要力学性能与钨-铜相当；其耐热性能虽不及钨-铜，但比目前一些耐热材料要好，因其耐热性能和足够的高温强度可以制成重返大气层飞行器的前挡热板。钼-铜是无磁性的，对于既要求线膨胀系数匹配又要求无磁的器件，如振弦式压力传感器、磁控管、低噪声行波管等得到应用。因此，实现钼合金与铜合金的优质焊接，不仅具有学术价值，更是为相关的工业生产开辟切实可行的道路。[0003]扩散焊接是压焊的一种，属于固态焊接技术，能实现熔焊方法不能焊接的异种材料的焊接，特别适用于异种金属和合金的焊接。[0004]钼和铜异种金属焊接的技术难度非常大，由于液态铜和钼相互之间不能溶解，因此用熔焊方法焊接铜和钼时不易获得满意的焊接接头。且铜和钼熔点差异较大，线胀系数相差悬殊，化学成分有很大差别，严重影响焊接接头的性