鋁硅釬料真空釬焊特種材料的工藝

本文涉及到真空釬焊工藝方法，特別是適用于全鋁壁化核探測(cè)器所用材料的真空釬焊，具體說(shuō)是一種鋁硅釬料真空釬焊異種材料的工藝方法。

隨著我國(guó)核探測(cè)技術(shù)的發(fā)展，提出研制全鋁壁化的探測(cè)器，生產(chǎn)這類探測(cè)器需要解決鋁與可伐合金、鋁與95%Al202瓷等真空釬焊的工藝方法。鋁硅釬料可用來(lái)釬焊鋁及鋁合金，但它在真空釬焊條件下不能潤(rùn)濕可伐合金和95%Al203毫等材料。將被焊件表面進(jìn)行工藝鍍層，如用電鍍或化學(xué)沉積法鍍鎳，或鑲鑲后滲鎳，可以改善釬料對(duì)異種金屬釬焊中潤(rùn)濕性差的一方或非金屬材料的洞濕性。為了提高可焊性，還可將鍍鎳件在氧化和還原氣氛中進(jìn)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?。?.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2~20um左右，鋁硅釬料在真空釬焊條件下在鍍鎳層表面上的潤(rùn)濕角大于45°，難以獲得滿意的釬縫強(qiáng)度，并限制了用鋁硅釬料真空釬焊異種材料的范圍。

本文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。

本文是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種鋁硅釬料真空釬焊異種材料的工藝方法包括：提供釬焊接頭單邊問(wèn)隙為0.10~0.30mm的焊件，將所說(shuō)的焊件經(jīng)清洗后在其接頭處均勻涂敷上0.10~0.20m厚的鎳膏，并放上鋁硅釬料，置于不銹鋼工藝盒內(nèi)，將此工藝盒放入真空爐內(nèi)進(jìn)行釬焊，所說(shuō)的鎳膏是將化學(xué)純的二甲苯和工業(yè)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(rùn)濕可伐合金、95%Al203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(nèi)進(jìn)行真空釬焊過(guò)程中，當(dāng)真空爐內(nèi)溫度達(dá)到400°C左右時(shí)，鎳膏中的粘合劑已揮發(fā)完，當(dāng)真空爐內(nèi)溫度達(dá)到釬料熔化溫度時(shí)，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(qiáng)的毛細(xì)作用，使熔化了的釬料迅速滲入鎳粉層，并發(fā)生放熱反應(yīng)，鎳粉層的強(qiáng)毛細(xì)作用和釬料與鎳粉的放熱反應(yīng)大大提高了釬料對(duì)母材的潤(rùn)濕作用，使鋁硅釬料在真空釬焊條件下潤(rùn)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(rùn)濕角卻大于45°，鋁硅鎳釬料在同樣條件下則不潤(rùn)濕可伐合金、95%Al202瓷等材料。

本文的顯著優(yōu)點(diǎn)是：釬焊工藝簡(jiǎn)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(qiáng)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%Al203瓷，鋁與不銹鋼、鋁與鈹，而且可以釬焊可伐合金與不銹鋼、不銹鋼與皺等，同時(shí)利用 本文中的鎳膏，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(cè)器、真空儀表儀器及石油、煤炭行業(yè)所用的各類密封件的釬焊。

鋁與可伐合金釬焊結(jié)構(gòu)是生產(chǎn)鋁壁BF3正比計(jì)數(shù)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(shí)施例。將鋁（L2）件1和可伐合金（4J31）件4結(jié)常規(guī)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?fàn)t中的熱電偶與工藝盒蓋接觸良好，進(jìn)行真空釬焊。使用的釬焊規(guī)范是：在爐中真空度達(dá)666.6×10~Pa至933.3×10~Pa之間后，以9°C/分的速度將爐溫升到595°~600°C，保溫1~2分鐘，然后讓焊件隨爐自然冷卻到100°C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(shí)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。

鋁與95%Al202瓷的釬焊結(jié)構(gòu)是生產(chǎn)高靈敏度鋁壁砌沉積正比計(jì)數(shù)管密封絕緣子釬焊的實(shí)施例．將可代合金（ 1.J31）件1、鋁（Lz）件3和6及95%Ala03瓷件5按常規(guī)清洗后，再將95%Alx Qa瓷件5在其焊接處進(jìn)行金屬化處理，隨后在各件的焊接部位均勻涂敷上G.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200×200×100 m3的不銹鋼工藝盒中，送入真空爐，使?fàn)t中熱電偶與工藝盒蓋接觸良好后進(jìn)行釬焊，其規(guī)范如下：當(dāng)爐中真空度達(dá)到66.6×10~933.3×10~Pa. 以11°C/分的速度升溫到600~610°C，保溫2分鐘，讓焊件隨爐自然冷卻到100°C出爐。

將不銹鋼件1和可代合金件2經(jīng)常規(guī)清洗后，在它們的焊接處均勻涂上0.10~0.15mm厚的鎳膏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(nèi)，盒內(nèi)加0.5克鎂塊，將工藝盒送入真空爐，使?fàn)t中熱電偶與盒蓋接觸良好，進(jìn)行釬焊。其規(guī)范如下：在爐中真空度達(dá)666.6×10~5~933.3×10~5Pa后，以10°C/分速度升溫到620°~650°C，保溫2分鐘，讓焊件隨爐自然冷卻到100°C出爐。

不銹鋼件1和可伐合金件2也可以采用Ag-Cu28釬料進(jìn)行真空釬焊，即將上述兩件經(jīng)常規(guī)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9，即可直接放入真空爐中進(jìn)行釬焊，其規(guī)范是：在爐中真空度達(dá)666.6×10～933.3×10~2后以16°C/分速度將爐溫升到850°C，保溫2分鐘，隨爐自然冷卻到100°C出爐。