鋁硅釬料真空釬焊異種材料的工藝方法技術

本發明專利技術提供一種鋁硅釬料真空釬焊異種材料的工藝方法，其特征是提供釬縫單邊間隙為０．１０～０．３０ｍｍ的焊件，該焊件經清洗后在其釬縫處均勻涂敷上由二甲苯、聚苯乙烯及鎳粉制成的鎳膏，放上鋁硅釬料，置于真空爐內釬焊，本發明專利技術工藝簡單，合格率９０～９５％，釬縫強度高于鋁母材，可釬焊鋁與可代合金，鋁與９５％Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］瓷，鋁與不銹鋼，鋁與鈹，可代合金與不銹鋼、不銹鋼與不銹鋼等多種異種材料，可廣泛應用于核探測器、真空儀器儀表等密封件的釬焊封接。（*該技術在2011年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及到真空釬焊工藝方法，特別是適用于全鋁壁化核探測器所用材料的真空釬焊，具體說是一種。隨著我國核探測技術的發展，提出研制全鋁壁化的探測器，生產這類探測器需要解決鋁與可伐合金、鋁與95%Al2O3瓷等真空釬焊的工藝方法。鋁硅釬料可用來釬焊鋁及鋁合金，但它在真空釬焊條件下不能潤濕可伐合金和95%Al2O3瓷等材料。將被焊件表面進行工藝鍍層，如用電鍍或化學沉積法鍍鎳，或鍍鎳后滲鎳，可以改善釬料對異種金屬釬焊中潤濕性差的一方或非金屬材料的潤濕性。為了提高可焊性，還可將鍍鎳件在氧化和還原氣氛中進行加熱處理。但是這種釬焊工藝增加工藝鍍層工序、成本高。要求釬焊間隙小(0.02～0.08mm)，不易加工，而且由于受鍍鎳工藝方法的限制，鍍鎳層厚度不能太厚，一般在2～20μm左右，鋁硅釬料在真空釬焊條件下在鍍鎳層表面上的潤濕角大于45°，難以獲得滿意的釬縫強度，并限制了用鋁硅釬料真空釬焊異種材料的范圍。本專利技術的目的是提供一種不需工藝鍍層，成本低廉、釬縫間隙大、易于加工、適用范圍廣的鋁硅釬焊真空釬焊異種材料的工藝方法。本專利技術是這樣實現的一種包括提供釬焊接頭單邊間隙為0.10～0.30mm的焊件，將所說的焊件經清洗后在其接頭上均勻涂敷上0.10～0.20mm厚的鎳膏，并放上鋁硅釬料，置于不銹鋼工藝盒內，將此工藝盒放入真空爐內進行釬焊，所說的鎳膏是將化學純的二甲苯和工業用顆粒狀聚苯乙烯按2∶1～10∶1重量比配成溶液，攪拌均勻制成粘合劑，再將350～450目的鎳粉與該粘合劑按1∶1.5～1∶5重量比配制后攪拌均勻制成。鋁硅釬料在真空釬焊條件下雖然不能潤濕可伐合金、95%Al2O3瓷等母材，但在這些母材的釬焊接頭處均勻涂敷上一層較厚的鎳膏后，再放上鋁硅釬料，裝入不銹鋼工藝盒內進行真空釬焊過程中，當真空爐內溫度達到400℃左右時，鎳膏中的粘合劑已揮發完，當真空爐內溫度達到釬料熔化溫度時，被焊件接頭表面只剩下被凈化的厚鎳粉層，此鎳粉層有極強的毛細作用，使熔化了的釬料迅速滲入鎳粉層，并發生放熱反應，鎳粉層的強毛細作用和釬料與鎳粉的放熱反應大大提高了釬料對母材的潤濕作用，使鋁硅釬料在真空釬焊條件下潤濕角接近于零，從而獲得滿意的釬焊接頭。而鋁硅釬料在同樣真空釬焊條件下在鍍鎳層表面上的潤濕角卻大于45°，鋁硅鎳釬料在同樣條件下則不潤濕可伐合金、95%Al2O3瓷等材料。本專利技術的顯著優點是釬焊工藝簡單，焊件不需要鍍鎳、滲鎳，因而成本低;焊件接頭單邊間隙大、容易加工;釬焊合格率高，平均合格率為90～95%，釬縫強度高于鋁母材;可以釬焊多種異種材料，不僅可以釬焊鋁與可伐合金、鋁與95%Al2O3瓷，鋁與不銹鋼、鋁與鈹，而且可以釬焊可伐合金與不銹鋼、不銹鋼與鈹等，同時利用本專利技術中的鎳膏，采用銀銅釬料可釬焊不銹鋼與可伐合金、不銹鋼與不銹鋼等，因此可廣泛用于各類核探測器、真空儀表儀器及石油、煤炭行業所用的各類密封件的釬焊。現結合附圖和實施例對本專利技術作詳細描述附圖說明圖1是鋁與可伐合金釬焊結構圖;圖2是鋁與95%Al2O3瓷釬焊結構圖;圖3是可伐合金與不銹鋼釬焊結構圖。圖1所示的鋁與可伐合金釬焊結構圖是生產鋁壁BF3正比計數管和鋁壁硼沉積管密封絕緣子所用材料鋁與可伐合金真空釬焊的實施例。將鋁(L2)件1和可伐合金(4J31)件4結常規清洗后，在其焊接處均勻涂敷上0.10～0.15mm厚的鎳膏2，并放上Al-11.5Si釬料3，隨后將此焊件放入放有0.5克鎂塊的不銹鋼工藝盒中，將此盒送入真空爐中，使爐中的熱電偶與工藝盒蓋接觸良好，進行真空釬焊。使用的釬焊規范是在爐中真空度達666.6×10-5Pa至933.3×10-5Pa之間后，以9℃/分的速度將爐溫升到595°～600℃，保溫1～2分鐘，然后讓焊件隨爐自然冷卻到100℃出爐。加鎂塊是作為活化劑，以清除焊件表面的氧化膜，為了保證母材獲得鎂蒸汽的充分利用，用工藝盒作局部屏蔽。工藝盒的大小由真空爐的爐膛和被焊件的尺寸大小決定，本實施例中其體積為200×200×100mm3，加鎂量與工藝盒體積比以0.12g/M3為宜。圖2所示的鋁與95%Al2O3瓷的釬焊結構圖是生產高靈敏度鋁壁硼沉積正比計數管密封絕緣子釬焊的實施例，將可代合金(4J31)件1、鋁(L2)件3和6及95%Al2O3瓷件5按常規清洗后，再將95%Al2O3瓷件5在其焊接處進行金屬化處理，隨后在各件的焊接部位均勻涂敷上0.10～0.15mm厚的鎳膏4，按圖2裝配好后，放上Al-1.15Si～0.15Mg釬料2，放入200×200×100mm3的不銹鋼工藝盒中，送入真空爐，使爐中熱電偶與工藝盒蓋接觸良好后進行釬焊，其規范如下當爐中真空度達到666.6×10-5～933.3×10-5Pa，以11℃/分的速度升溫到600～610℃，保溫2分鐘，讓焊件隨爐自然冷卻到100℃出爐。如圖3所示，將不銹鋼件1和可代合金件2經常規清洗后，在它們的焊接處均勻涂上0.10～0.15mm厚的鎳膏3，按圖3裝配好后放上Al-11.5Si釬料4，將它們放入200×200×100mm3的不銹鋼工藝盒內，盒內加0.5克鎂塊，將工藝盒送入真空爐，使爐中熱電偶與盒蓋接觸良好，進行釬焊。其規范如下在爐中真空度達666.6×10-5～933.3×10-5Pa后，以10℃/分速度升溫到620°～650℃，保溫2分鐘，讓焊件隨爐自然冷卻到100℃出爐。圖3中，不銹鋼件1和可伐合金件2也可以采用Ag-Cu28釬料進行真空釬焊，即將上述兩件經常規清洗后在其焊接處均勻涂敷上0.10～0.15mm厚的鎳膏3，再放上Ag-Cu28釬料4，即可直接放入真空爐中進行釬焊，其規范是在爐中真空度達666.6×10-5～933.3×10-5Pa后以16℃/分速度將爐溫升到850℃，保溫2分鐘，隨爐自然冷卻到100℃出爐。上述各實施例中，各焊件接頭處單邊間隙為0.15～0.20mm，所用鎳膏是由化學純二甲苯與工業顆粒狀聚苯乙烯按1∶0.5重量比制成粘合劑，用400目鎳粉與粘合劑按1∶1.5重量比配制成。權利要求1.一種，其特征在于提供釬焊接頭單邊間隙為0.10～0.30mm的焊件，將所說的焊件經清洗后在其接頭處均勻涂敷上0.10～0.20mm厚的鎳膏，并放上鋁硅釬料，置于不銹鋼工藝盒內，將此工藝盒放入真空爐內進行釬焊，所說的鎳膏是由化學純的二甲苯和工業用顆粒狀聚苯乙烯按2∶1～10∶1重量比配成的粘合劑，再由350～450目鎳粉與該粘合劑按1∶1.5～1∶5重量比配制成。2.根據權利要求1所說的一種，其特征在于釬焊接頭單邊間隙為0.15～0.20mm，涂敷鎳膏厚度為0.10～0.15mm，所說的鎳膏是由化學純二甲苯與工業用顆粒狀聚苯乙烯按1∶0.5重量比配成粘合劑，用400目鎳粉與該粘合劑按1∶1.5重量比配制成。全文摘要本專利技術提供一種，其特征是提供釬縫單邊間隙為0.10～0.30mm的焊件，該焊件經清洗后在其釬縫處均勻涂敷上由二甲苯、聚苯乙烯及鎳粉制成的鎳膏，放上鋁硅釬料，置于真空爐內釬焊。本專利技術工藝簡單，合格率90～95％，釬縫強度高于鋁母材，可釬焊鋁與可代合金，鋁與95％Al文檔編號B23K1/008GK1063834SQ91100629公開日1992年8月26日 申請日期1本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鋁硅釬料真空釬焊異種材料的工藝方法，其特征在于提供釬焊接頭單邊間隙為０．１０～０．３０ｍｍ的焊件，將所說的焊件經清洗后在其接頭處均勻涂敷上０．１０～０．２０ｍｍ厚的鎳膏，并放上鋁硅釬料，置于不銹鋼工藝盒內，將此工藝盒放入真空爐內進行釬焊，所說的鎳膏是由化學純的二甲苯和工業用顆粒狀聚苯乙烯按２∶１～１０∶１重量比配成的粘合劑，再由３５０～４５０目鎳粉與該粘合劑按１∶１．５～１∶５重量比配制成。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉桂梅，莊鴻壽，康慧，尚秀蘭，
申請(專利權)人：中國核工業總公司北京核儀器廠，
類型：發明
國別省市：11[中國|北京]