用于W-Cu复合材料与不锈钢真空活性钎焊工艺的钎料及方法
[0031]钎料的成分及质量百分比配比为:钎料的成分及质量百分比配比为:Cu30%、112.0%、祖4.0%、211.5%、]?115.0，余量为48，钎料箔片厚度为12(^111。
[0032]钎焊工艺步骤为:
[0033](I)准备阶段:对待钎焊的W-Cu复合材料和不锈钢试样截面进行清理，除去表面的杂质、油污以及氧化膜，利用W28?W3.5号金相砂纸进行研磨光滑并具有一定的粗糙度，将W-Cu复合材料、不锈钢及钎料箔片一起置于丙酮中，采用超声波清洗15min，并进行烘干处理待用；
[0034](2)装配阶段:将清洗烘干后的钎料箔片置于不锈钢和W-Cu复合材料待焊表面之间，并紧贴装配于专用钎焊夹具中，确保连接的精度，在夹具上放置额定质量的压头，产生0.03MPa的恒定垂直压力；
[0035](3)钎焊连接阶段:将装配好的夹具整体置于真空度不低于1.5X10_3Pa的钎焊设备中，首先以18°C/min的速率升温至350°C，保温15min，再以10°C/min的速率升温至600°C，保温时间20min，再以5°C/min的速率继续升温至钎焊温度840°C，保温时间30min，再以5°C/min的速率冷却至600°C，通入氩气快速冷却至室温，开炉取出被焊连接件即可。
[0036]结果:钎焊获得的W-Cu复合材料与lCrl8M9不锈钢接头形成良好，金相观察发现钎焊区形成致密的界面结合，无裂纹、气孔和夹杂等缺陷生成，合金成分分布均匀，室温四点弯曲强度为615MPa，断口形貌为延性断裂特征，钎焊接头的扫描电镜照片如图2所示，钎焊接头的弯曲断口微观形貌照片如图3和图4所示。
[0037]实施例3:
[0038]W-Cu复合材料(W55Cu45，wt%)与lCrl8Ni9不锈钢对接接头真空活性钎焊:W-Cu复合材料和不锈钢试样尺寸均为20mmX 20mmX 5mm，待奸焊面为20mmX 5mm截面。
[0039]钎料的成分及质量百分比配比为:0127%、1^3.0%、祖3.5%、2^.8%、1114.0，余量为Ag。钎料箔片厚度为ΙΟΟμπι。
[0040]钎焊工艺步骤为:
[0041 ] (I)准备阶段:对待钎焊的W-Cu复合材料和不锈钢试样截面进行清理，除去表面的杂质、油污以及氧化膜，利用W28?W3.5号金相砂纸进行研磨光滑并具有一定的粗糙度，将W-Cu复合材料、不锈钢及钎料箔片一起置于丙酮中，采用超声波清洗10?15min，并进行烘干处理待用；
[0042](2)装配阶段:将清洗烘干后的钎料箔片置于不锈钢和W-Cu复合材料待焊表面之间，并紧贴装配于专用钎焊夹具中，确保连接的精度，在夹具上放置额定质量的压头，产生0.02MPa的恒定垂直压力；
[0043](3)钎焊连接阶段:将装配好的夹具整体置于真空度不低于1.5X10_3Pa的钎焊设备中，首先以15°C/min的速率升温至350°C，保温lOmin，再以12°C/min的速率升温至600°C，保温时间20min，再以4°C /min的速率继续升温至钎焊温度860 °C，保温时间15min，再以6 °C /min的速率冷却至600°C，通入氩气快速冷却至室温，开炉取出被焊连接件即可。
[0044]结果:钎焊获得的W-Cu复合材料与lCrl8M9不锈钢接头形成良好，金相观察发现钎焊区形成致密的界面结合，无裂纹、气孔和夹杂等缺陷生成，合金成分分布均匀，室温四点弯曲强度为598MPa，断口形貌为延性断裂特征。
[0045]实施例4:
[0046]W-Cu复合材料(W55Cu45，wt%)与lCrl8Ni9不锈钢对接接头真空活性钎焊:W-Cu复合材料和不锈钢试样尺寸均为20mmX 20mmX 5mm，待奸焊面为20mmX 5mm截面。
[0047]钎料的成分及质量百分比配比为:0125%、113.5%、祖3%、2^.2%、1113.5，余量为Ag，钎料箔片厚度为ΙΟΟμπι。
[0048]钎焊工艺步骤为:
[0049](I)准备阶段:对待钎焊的W-Cu复合材料和不锈钢试样截面进行清理，除去表面的杂质、油污以及氧化膜，利用W28?W3.5号金相砂纸进行研磨光滑并具有一定的粗糙度，将W-Cu复合材料、不锈钢及钎料箔片一起置于丙酮中，采用超声波清洗10?15min，并进行烘干处理待用；
[0050](2)装配阶段:将清洗烘干后的钎料箔片置于不锈钢和W-Cu复合材料待焊表面之间，并紧贴装配于专用钎焊夹具中，确保连接的精度，在夹具上放置额定质量的压头，产生0.02MPa的恒定垂直压力；
[0051](3)钎焊连接阶段:将装配好的夹具整体置于真空度不低于1.5X10_3Pa的钎焊设备中，首先以15°C/min的速率升温至350°C，保温lOmin，再以12°C/min的速率升温至600°C，保温时间20min，再以4°C /min的速率继续升温至钎焊温度860 °C，保温时间15min，再以6 °C /min的速率冷却至600°C，通入氩气快速冷却至室温，开炉取出被焊连接件即可。
[0052]结果:钎焊获得的W-Cu复合材料与lCrl8M9不锈钢接头形成良好，金相观察发现钎焊区形成致密的界面结合，无裂纹、气孔和夹杂等缺陷生成，合金成分分布均匀，室温四点弯曲强度为591MPa，断口形貌为延性断裂特征。
[0053]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种用于W-Cu复合材料与不锈钢真空活性钎焊工艺的钎料，其特征在于:所选钎料以重量百分比计的元素成分包括:Cu25%?33%，Til.0%?3.5%，Ni3.0%?5.0%，Zrl.0%?2.2%，Μη3.5%?7.0%，余量为Ag。2.根据权利要求1所述的用于W-Cu复合材料与不锈钢真空活性钎焊工艺的钎料，其特征在于:所述钎焊用料由以下重量百分比的组分组成:Cu27%?33%，Ti 1.0%?3.0%，Ni3.5%?4.5%，Zrl.2%?1.8%，Μη4.0%?6.0%，余量为Ag。3.根据权利要求2所述的用于W-Cu复合材料与不锈钢真空活性钎焊工艺的钎料，其特征在于:所述钎料各组分质量百分比含量如下:Cu30%，Ti2.0% ,Ni4.0% ,Zrl.5% ,Μη5.0%，余量为 Ag。4.根据权利要求1所述的用于W-Cu复合材料与不锈钢真空活性钎焊工艺的钎料，其特征在于:所述钎料为箔带状，厚度为100?150μπι。5.一种W-Cu复合材料与不锈钢的真空活性钎焊方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)准备阶段:对待钎焊的W-Cu复合材料和不锈钢试样截面进行清理，除去表面的杂质、油污以及氧化膜，利用W28?W3.5号金相砂纸进行研磨光滑并具有一定的粗糙度，将W-Cu复合材料、不锈钢及钎料箔片一起置于丙酮中，采用超声波清洗10?15min，并进行烘干处理待用； (2)装配阶段:将清洗烘干后的钎料箔片置于不锈钢和W-Cu复合材料待焊表面之间，并紧贴装配于专用钎焊夹具中，在夹具上放置额定质量的压头，产生0.02?0.04MPa的恒定垂直压力； (3)钎焊连接阶段:将装配好的夹具整体置于真空度不低于1.5X10—3Pa的钎焊设备中，首先以15?20°C/min的速率升温至300?350°C，保温10?15min，再以8?12°C/min的速率升温至600?650°C，保温时间15?20min，再以4?6°C/min的速率继续升温至钎焊温度810?860°C，保温时间15?45min，再以4?6°C/min的速率冷却至600?650°C，通入氩气快速冷却至室温，开炉取出被焊连接件即可。
【专利摘要】本发明公开了一种用于W-Cu复合材料与不锈钢真空活性钎焊工艺的钎料及制备方法，所选钎料以重量百分比计的元素成分包括：Cu25％～33％，Ti1.0％～3.5％，Ni3.0％～5.0％，Zr1.0％～2.2％，Mn3.5％～7.0％，余量为Ag。本发明的钎料对W-Cu复合材料和不锈钢具有良好的润滑性，熔化温度较低，钎料熔化均匀；采用本发明钎料连接W-Cu复合材料与不锈钢的真空活性钎焊工艺稳定可靠；真空条件下，构件在加热过程中处于真空状态，整个构件无变形，无微观裂纹、气孔和夹杂等缺陷，利用活性元素(Ag、Cu、Ti、Ni、Zr)具有较强的扩散能力和界面反应能力，活性元素分布均匀，晶粒细密以及残余应力小，接头的整体强度高，塑性变形能力强；操作简单、方便快捷，可重复再现。
【IPC分类】B23K1/008, B23K35/30, B23K1/20
【公开号】CN105618958
【申请号】CN201610137801
【发明人】夏春智, 杨骏, 许祥平, 邹家生
【申请人】江苏科技大学
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2016年3月10日
文档序号 :
【 9854229 】
技术研发人员：夏春智,杨骏,许祥平,邹家生
技术所有人：江苏科技大学
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
声 明 ：此信息收集于网络，如果你是此专利的发明人不想本网站收录此信息请联系我们，我们会在第一时间删除
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