CN101864511B - 一种密封焊料的退火工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种密封焊料的退火工艺，包括步骤：清洁退火炉的炉胆；清洁完毕，将待退火的合金材料放入炉胆，对退火炉抽真空；当退火炉的真空度达到0.1Pa时，以10℃/min的升温速度对退火炉加热，当温度达到420-600℃时，进行一次保温20-60分钟后，停抽真空，充氮气，当退火炉内的压强达到0.1-0.3Pa时，对退火炉升温至600-700℃，进行二次保温120-240分钟后，停止加热，使合金材料自然冷却。本发明所述的退火工艺，可以克服现有技术中批量产品硬度差大、产品光泽度差和产品熔化焊接时的流散性不一致等缺陷，以实现批量产品硬度差小、产品光泽度好和产品熔化焊接时的流散性一致。
Description
技术领域
本发明涉及真空电子行业中的磁控管制造技术，具体地，涉及一种密封焊料的退火工艺。
背景技术
人们日常生活中使用的微波炉，其核心部件是磁控管，涉及较为复杂的真空电子制造技术。在磁控管制造技术中，磁控管内无氧铜管与无氧铜叶片之间的密封和焊接中，需要使用银、铜和镍等合金材料来完成。并且，对银、铜和镍的合金要求较高，例如，对合金的清洁性、无氧化性、流散性等指标要求很严格。由于银、铜和镍的合金在加工变形中硬度会加大，难免会给后序加工带来难题，这就需要对合金进行退火处理；在退火技术中，保证退火的无氧化和高效性是整个磁控管焊料的必须要求。
真空退火技术在国内普遍应用，但针对的材料各有不同，相当一部分是针对铜及其合金的，磁控管中银、铜、镍也是一种铜合金，但是配比含量和原料的纯度与一般的铜合金不同。
目前的同类技术中，对炉内真空度要求不高，对真空炉内的清洁性也无明确要求，对退火温度的精度要求不高，造成了一个普遍的问题是：①批量产品硬度不一致、偏差过大，客户规模化生产中很难稳定工艺；②光泽度差，炉内杂质高温下挥发、并与银、铜、镍合金表面发生化学反应；③熔化焊接时流散性不一致，表面材质内部晶粒不均匀。
在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：
(1)批量产品硬度差大：由于退火炉内真空度较低，导致批量产品硬度不一致，影响规模化生产中工艺的稳定性；
(2)产品光泽度差：由于对退火炉内的清洁性无明确要求，使得炉内杂质高温下挥发，并与银、铜和镍的合金表面发生化学反应；
(3)产品熔化焊接时的流散性不一致：由于对退火温度的精度要求不高，导致合金材料内部晶粒分布不均匀，影响熔化焊接时产品流散性的一致性。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中批量产品硬度差大、产品光泽度差和产品熔化焊接时的流散性不一致的缺陷，提出一种密封焊料的退火工艺，以实现批量产品硬度差小、产品光泽度好、以及产品的熔化焊接时的流散性一致。
为实现上述目的，本发明提供了一种密封焊料的退火工艺，包括以下步骤：a、清洁退火炉的炉胆；b、清洁完毕，将待退火的合金材料放入所述炉胆，并对所述退火炉抽真空；c、当所述退火炉的真空度达到0.1Pa时，以10℃/min的升温速度对所述退火炉加热，当温度达到420-600℃时，进行一次保温；d、一次保温20-60分钟后，停止抽真空，充入氮气，当所述退火炉内的压强达到0.1-0.3Pa时，对所述退火炉升温至600-700℃，进行二次保温；e、二次保温120-240分钟后，停止加热，使所述合金材料自然冷却。
在以上所述的步骤a中，所述清洁退火炉的炉胆步骤具体为：使用无水酒精均匀擦拭所述炉胆内壁，彻底清除所述炉胆内壁的油污和灰尘。
在以上所述的步骤b中，所述将待退火的合金材料放入所述炉胆的步骤进一步包括：在所述炉胆内设置层级放置架；将所述合金材料分层、有序、均匀地放置在所述层级放置架上，所述合金材料彼此之间留有间隙。
在以上所述的步骤c和/或步骤d中，所述温度的精度控制在±1℃。
本发明各实施例的密封焊料的退火工艺，包括清洁退火炉的炉胆、对退火炉抽真空、以及控制退火炉温度的步骤，其中，对退火炉的真空度要求较高，使得批量产品硬度一致，有利于规模化生产中稳定工艺；对退火炉的清洁性要求较高，使得炉内杂质少，有利于提高产品的光泽度；对退火温度的精度要求较高，使得合金材料内部晶粒分布均匀，熔化焊接时产品的流散性一致；从而可以克服现有技术中批量产品硬度差大、产品光泽度差和产品熔化焊接时的流散性不一致的缺陷，以缩小批量产品硬度差，提高产品光泽度，以及提高产品熔化焊接时的流散性的一致性。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书和权利要求书中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一
在本实施例中，密封焊料的退火工艺包括以下步骤：
(1)在退火炉的炉胆内壁喷洒无水酒精，使用干净的纱布擦试炉胆内壁，彻底清除附着在炉胆内壁的油污和灰尘；
(2)清洁炉胆内壁完毕时，将待退火的合金材料分层有序地放置在炉胆内；这里，可以事先在炉胆内设置层级放置架，将合金材料均匀、松散地放置在层级放置架上，合金材料彼此之间无重压、且留有间隙；
(3)将合金材料放置好后，对退火炉抽真空，使退火炉的真空度达到0.1Pa；
(4)当退火炉的真空度达到0.1Pa时，以10℃/min的升温速度加热退火炉，使退火炉的温度达到420℃，将退火炉的温度保持在420℃30分钟，之后停止对退火炉抽真空，同时向退火炉内充入高纯度的氮气，使退火炉内的压强达到0.1Pa；然后加大对退火炉的加热功率，使退火炉的温度升高到650℃，并将退火炉的温度保持在650℃2小时；
(5)将退火炉的温度保持在650℃2小时后，切断加热源，使退火炉中的合金材料自然冷却，直至退火炉开炉。
在步骤(1)中，也可以用棉布浸取无水酒精擦拭退火炉炉胆内壁，从而可以有效防御附着在炉胆内壁的油污或灰尘等，在高温状态下，以蒸汽形式粘附在合金材料表层，或进入合金材料的损伤部位，从而影响合金材料的清洁性。
在步骤(2)中，将待退火的合金材料分层有序地均匀放置在炉胆内，有利于步骤(1)中混入的水份、油污和灰尘等分散挥发，从而可以进一步避免高温条件下，水份和灰尘等与合金材料表面发生化学反应，生成氧化铜、三氧化二铜，也可以避免油污在高温下集中到合金材料的某区域而导致材料报废，从而可以保证合金材料表面的良好的光泽性。
在步骤(3)中，对退火炉抽真空，并在真空度达到设定值时，以10℃/min的升温速度对退火炉加热至设定值，并且，将温度精度控制在±1℃；从而可以保证退火炉内各处真空度的一致性，有效防止因退火炉内放置合金材料而形成的假真空，也可以避免退火炉内上下部的空气断层差异，从而可以保证产品熔化焊接时的温度差小、流散性一致。
实施例二
与上述实施例不同的是：
当退火炉的真空度达到0.1Pa时，以10℃/min的升温速度加热退火炉，使退火炉的温度达到500℃，将退火炉的温度保持在500℃40分钟，之后停止对退火炉抽真空，同时向退火炉内充入高纯度的氮气，使退火炉内的压强达到0.2Pa；然后加大对退火炉的加热功率，使退火炉的温度升高到680℃，并将退火炉的温度保持在680℃3小时；
将退火炉的温度保持在680℃3小时后，切断加热源，使退火炉中的合金材料自然冷却，直至退火炉开炉。
实施例三
与上述实施例不同的是：
当退火炉的真空度达到0.1Pa时，以10℃/min的升温速度加热退火炉，使退火炉的温度达到600℃，将退火炉的温度保持在600℃60分钟，之后停止对退火炉抽真空，同时向退火炉内充入高纯度的氮气，使退火炉内的压强达到0.3Pa；然后加大对退火炉的加热功率，使退火炉的温度升高到700℃，并将退火炉的温度保持在700℃4小时；
将退火炉的温度保持在700℃4小时后，切断加热源，使退火炉中的合金材料自然冷却，直至退火炉开炉。
在上述各实施例中，对退火炉的真空度要求较高，使得批量产品硬度一致，有利于规模化生产中稳定工艺；对退火炉的清洁性要求较高，使得炉内杂质少，有利于提高产品的光泽度；对退火温度的精度要求较高，使得合金材料内部晶粒分布均匀，熔化焊接时产品的流散性一致。
综上所述，本发明各实施例的密封焊料的退火工艺，在将待退火合金材料放入退火炉前，使用无水酒精对退火炉的炉胆内壁进行清洁；清洁完毕时，将合金材料分层、有序、均匀地放入退火炉，对退火炉抽真空，当真空度达到设定值时，以设定的升温速度对退火炉加热，当达到设定温度时，进行一次保温，一次保温完毕时停止抽真空并充入氮气，待退火炉内压强达到设定值时，加大加热功率，使退火炉的温度升至设定值，进行二次保温，二次保温完毕时切断加热源，自然冷却合金材料；从而可以克服现有技术中批量产品硬度差大、产品光泽度差和产品熔化焊接时的流散性不一致的缺陷，以缩小批量产品硬度差，提高产品光泽度，以及提高产品熔化焊接时的流散性的一致性。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种密封焊料的退火工艺，其特征在于，包括以下步骤：
a、清洁退火炉的炉胆，步骤具体为：使用无水酒精均匀擦拭所述炉胆内壁，彻底清除所述炉胆内壁的油污和灰尘；
b、清洁完毕，将待退火的合金材料放入所述炉胆，并对所述退火炉抽真空；
c、当所述退火炉的真空度达到0.1Pa时，以10℃/min的升温速度对所述退火炉加热，当温度达到420-600℃时，进行一次保温，所述温度的精度控制在±1℃；
d、一次保温20-60分钟后，停止抽真空，充入氮气，当所述退火炉内的压强达到0.1-0.3Pa时，对所述退火炉升温至600-700℃，进行二次保温，温度的精度控制在±1℃；
e、二次保温120-240分钟后，停止加热，使所述合金材料自然冷却。
2.根据权利要求1所述的密封焊料的退火工艺，其特征在于，在步骤b 中，所述将待退火的合金材料放入所述炉胆的步骤进一步包括：在所述炉胆内设置层级放置架；将所述合金材料分层、有序、均匀地放置在所述层级放置架上，所述合金材料彼此之间留有间隙。
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