陶瓷与金属的真空钎焊

陶瓷与金属钎焊的通用工艺可分为表面清洗、涂膏、陶瓷表面金属化、镀镍、钎焊及焊后检验7个工艺过程。
表面清洗是为了除去母材表面的油污、汗迹和氧化膜等。金属零件和钎料先去油,再酸洗或碱洗去氧化膜,经流动水冲洗并烘干。对要求高的零件应在真空炉或氢气炉中(也可用离子轰击的方法)用适当的温度和时间进行热处理,以净化零件表面。清洗后的零件不得再与有油污的物体或祼手接触,应立即进入下道工序或放入干燥器内,不能长时间暴露在空气中。陶瓷件应采用丙酮加超声清洗,再用流动水冲洗,最后用去离子水煮沸2次,每次煮沸15min.
直接钎焊

直接(活性金属法)钎焊时,首先将陶瓷及金属被焊件进行表面清洗,然后进行装配。为避免构件材料因热膨胀系数不同而产生裂纹,可在焊件之间旋转缓冲层(一层或多层金属片),应尽可能将钎料夹置在两个被焊件之间或放置在利用钎料填充间隙的位置,然后象普通真空钎焊一样进行钎焊。
使用Ag-Cu-Ti钎料进行直接钎焊的,应采用真空钎焊的方法。当炉内的真空度达2.7×10-3Pa时开始加热,此时可快速升温;当温度接近钎料熔点时应缓慢升温,以使焊件各部分的温度趋于一致;待钎料熔化时,快速升温到钎焊温度,保温时间3~5min;冷却时,在700℃以前应缓慢降温,700℃以后可随炉自然冷却。
Ti-Cu活性钎料直接钎焊时,钎料的形式可以采用Cu箔加Ti粉或Cu零件加Ti箔,也可以在陶瓷表面涂上Ti粉再加Cu箔。钎焊前所有的金属零件都要真空除气,无氧铜除气的温度为750~800℃,Ti,Nb,Ta等要求在900℃除气15min,此时真空度应不低于6.7×10-3Pa。钎焊时将待焊组件装配在夹具内,在真空炉中加热到900~1120℃之间,保温时间为2~5min。在整个钎焊过程中,真空度不得低于6.7×10-3Pa。
Ti-Ni法的钎焊工艺与Ti-Cu法相似,钎焊温度为900±10℃。
钎焊后的焊件除进行表面质量检验外,还应进行热冲击及力学性能检验,真空器件用的封接件还必须按有关规定进行检漏试验。

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