CN105869683A - 一种陶瓷引线装置及该装置的成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种陶瓷引线装置及该装置的成型方法，所述陶瓷引线装置包括铜柱、两个陶瓷环及一个不锈钢筒，本装置具有结构简单、铜柱与不锈钢筒之间的绝缘性能好、制造过程中生产效率高、得到的装置外形尺寸稳定、装置使用寿命长等优点。本发明公开的成型方法可一次性将四个零件三种不同材料通过一次钎焊工艺连接在一起，形成绝缘密封性能较好的陶瓷引线装置。

Description

一种陶瓷引线装置及该装置的成型方法

技术领域

本发明涉及异种材料焊接技术领域，特别是涉及一种陶瓷引线装置及该装置的成型方法。

背景技术

陶瓷与金属陶瓷引线装置强度高、耐热性好，形成的层状复合构件能够较好的发挥金属与陶瓷的性能，是陶瓷与金属复合构件的一种典型结构。

对于铜、陶瓷与不锈钢三种材料三层结构，不同材料的热物性参数，不同的焊接特性为一次成型带来了较大的难题。成型工艺选择不当将会引起陶瓷套碎裂、焊接质量不好以及应力较大等问题。关于金属陶瓷的焊接报导很多，文献《活化钼-锰法连接高纯Al₂O₃陶瓷/不锈钢》使用72Ag28Cu钎料钎焊制备了高纯Al₂O₃陶瓷/不锈钢平板接头，文献《日用陶瓷与不锈钢钎焊连接的界面组织与性能分析》,实现了镀镍陶瓷与1Cr18Ni9Ti不锈钢的钎焊连接，文献《高纯氧化铝陶瓷与无氧铜的钎焊》介绍了Ag-Cu-Ti活性钎料直接钎焊高纯氧化铝陶瓷与无氧铜。上述成型的多为平板简单试验件。随着使用要求的提高和材料学科的发展，将多种材料结合在一起，发挥各种材料的特性，是发展需求，然而将多种材料结合在一起的方法成为瓶颈。

将铜、陶瓷与不锈钢三种材料结合在一起机械连接方式绝缘密封性不易保证，且须采用较复杂结构的陶瓷。三种材料钎焊的陶瓷引线装置难以对构件进行精确定位，也为焊接带来了很大难度。现有技术中没有采用铜、陶瓷与不锈钢三种材料结合而成的陶瓷引线装置，同时，铜、陶瓷与不锈钢三种材料钎焊在一起常需要2次工序完成工件的钎焊，第2次钎焊时，第1次钎焊的钎缝容易重熔而开焊。

陶瓷引线装置依靠金属与陶瓷之间的密封焊实现连接，陶瓷塑性差、脆性高以及陶瓷与金属的线膨胀系数与弹性模量等性能的不匹配的特点，为陶瓷引线装置的成型带来了较大的工艺难度。为解决引线装置的更换和使用问题，在引线柱零件设计、材料和更换方式的方面有较多的报道。但针对此种多层陶瓷引线装置的引线装置的成型技术，在资料调研中，未见到相似引线装置的成型工艺介绍。

发明内容

针对上述现有技术中没有采用铜、陶瓷与不锈钢三种材料结合而成的陶瓷引线装置，同时，铜、陶瓷与不锈钢三种材料钎焊在一起常需要2次工序完成工件的钎焊，第2次钎焊时，第1次钎焊的钎缝容易重熔而开焊；针对需以铜柱作导电材料，绝缘陶瓷作为绝缘层，外层通过不锈钢层与设备连接的陶瓷引线装置，现有技术中并没有针对成型技术和某种成型技术针对的陶瓷引线结构有所公开的问题，本发明提供了一种陶瓷引线装置及该装置的成型方法。

为解决上述问题，本发明提供的一种陶瓷引线装置及该装置的成型方法通过以下技术要点来达到目的：一种陶瓷引线装置，所述引线装置包括铜柱、第一陶瓷环、第二陶瓷环及不锈钢筒，所述铜柱为材质为铜的阶梯轴状结构，所述阶梯轴状结构上至少有两个轴肩，所述第一陶瓷环及第二陶瓷环均为材质为陶瓷的环状结构，所述不锈钢筒为材质为不锈钢的筒状结构；

所述第一陶瓷环及第二陶瓷环均套设于铜柱上，且第一陶瓷环及第二陶瓷环分别通过钎焊与铜柱固定连接，第一陶瓷环、铜柱、第二陶瓷环三者组成的组件与不锈钢筒的筒孔内壁通过钎焊固定连接，第一陶瓷环的内孔和第二陶瓷环的内孔中，至少有一个内孔上设置有变径段；

第一陶瓷环及第二陶瓷环在铜柱轴向上的位置定位，分别通过第一陶瓷环和第二陶瓷环的端部或变径段与铜柱上的轴肩接触加以实现；

第一陶瓷环和第二陶瓷环的相邻端相互重叠。

以上结构中，通过对铜柱、第一陶瓷环、第二陶瓷环具体结构的限定，便于在三者装配时，能够得到唯一的能够很方便被确定的第二陶瓷环、第一陶瓷环在铜柱轴线上的位置，以使得所得陶瓷引线装置具有良好的互换性，即在所述变径段和/或端部与铜柱上轴肩接触的时候，以上各部件的相互位置关系是确定的。这样，以上结构形式的陶瓷引线装置在生产时，可高效的完成装配。

以上陶瓷引线装置中，采用铜柱作导电材料，陶瓷作为绝缘层，外层通过不锈钢与设备连接。采用钎焊作为以上零部件的固定连接形式，得到的陶瓷引线装置各零部件之间具有很高的连接强度：钎焊连接点处的抗剪强度一般在10MPa以上，采用合理的工艺和钎料，甚至可以达到100MPa以上。以上装置的结构中，各零部件的结构简单，加工制造容易，加工制造成本低，特别适用于核领域设备中所需要同时采用陶瓷、铜、不锈钢的场合。进一步的，以上结构中，相当于在铜柱与两个陶瓷环之间，具有两道钎缝，通过在工艺允许的范围内，合理延长各条钎缝的长度，这样不仅利于减小钎焊难度，还可进一步的保证铜柱与陶瓷环的连接强度和同轴度，同时也可使得铜柱陷入陶瓷环内的端部位于陶瓷环的更深位置，利于铜柱与不锈钢筒之间的绝缘性能。第一陶瓷环和第二陶瓷环的相邻端相互重叠的设置，即第一陶瓷环嵌入第二陶瓷环的内孔中或第二陶瓷环嵌入第一陶瓷环的内孔中，这样可有效的保证第一陶瓷环与第二陶瓷环连接端位置铜柱与不锈钢筒的绝缘性能。

以上陶瓷引线装置中，铜柱、第一陶瓷环、第二陶瓷环具体结构，可通过各自上具有的变径段、轴肩、端面等，在本装置工作时，通过正压力减小第一钎缝和第二钎缝上的剪应力，即本装置还具有使用寿命长的优点。

同时，本发明还公开了一种陶瓷引线装置的成型方法，该方法用于以上所述的陶瓷引线装置的制造，包括顺序进行的以下步骤：

S1、加工出预定尺寸的铜柱、第一陶瓷环、第二陶瓷环及不锈钢筒；

S2、对铜柱、第一陶瓷环、第二陶瓷环及不锈钢筒进行装配，保证四者在钎焊前相互之间的位置关系；

S3、在步骤S2中或步骤S2完成之后，在铜柱与第一陶瓷环之间填入得到第一钎缝所需要的钎料；

在铜柱与第二陶瓷环之间填入得到第二钎缝所需要的钎料；在组件与不锈钢筒之间填入得到第三钎缝所需要的钎料；

S4、进行钎焊；

其中，步骤S1中对第一陶瓷环和第二陶瓷环进行陶瓷金属化处理，在步骤S4中采用分段式加热真空钎焊。

以上陶瓷引线装置的成型方法工艺路线中，对第一陶瓷环和第二陶瓷环进行了陶瓷金属化处理，利于陶瓷引线装置制造过程中的钎焊效果，可达到获得绝缘和密封性能力更好的陶瓷引线装置的技术效果。由于铜、陶瓷、不锈钢三种材料的热膨胀系数差距较大，同时陶瓷较脆，在陶瓷引线装置中，陶瓷环同时受外层不锈钢筒、内层铜柱的应力，故在步骤S4中采用分段式加热的方式，可有效避免陶瓷在陶瓷引线装置装配套封过程中脆裂。采用真空钎焊的方式，可有效促使钎焊过程中所产生的气体逸出钎焊熔池和保护钎焊熔池。

作为以上陶瓷引线装置的成型方法进一步的技术方案，步骤S4的钎焊方式为：采用丝状AgCu28钎料，并将钎料弯曲成环状填充于对应钎焊间隙内，在真空条件下，对填充有钎料的陶瓷引线装置采用多级逐渐升温加热机制，待钎料溶化后，对陶瓷引线装置采用炉冷的方式冷却；

所述多级逐渐升温加热机制包括顺序进行的第一升温阶段、第一保温阶段、第二升温阶段、第二保温阶段、第三升温阶段、第三保温阶段；

所述第一升温阶段为在t1分钟内，使填充有钎料的陶瓷引线装置匀速升温至T1℃，所述第一保温阶段为将处于T1℃的填充有钎料的陶瓷引线装置保温t2分钟；

所述第二升温阶段为在t3分钟内，使填充有钎料的陶瓷引线装置匀速升温至T2℃，所述第二保温阶段为将处于T2℃的填充有钎料的陶瓷引线装置保温t4分钟；

所述第三升温阶段为在t5分钟内，使填充有钎料的陶瓷引线装置匀速升温至T3℃，所述第二保温阶段为将处于T3℃的填充有钎料的陶瓷引线装置保温t6分钟；

其中，t1的取值介于30-50之间，t2的取值介于5-15之间，t3的取值介于10-30之间，t4的取值介于10-20之间，t5的取值介于5-15之间；t6的取值介于5-10之间；

其中，T1的取值介于450-550之间，T2的取值介于700-800之间，T3的取值介于820-850之间；

其中，炉冷时陶瓷引线装置的冷却速度不大于5℃/min。

作为以上所述一种陶瓷引线装置进一步的技术方案：

在保证本装置中各零部件之间的连接强度、绝缘性的情况下，为利于陶瓷引线装置各零部件的制造成本，所述阶梯轴状结构上设置有三段等径段，处于两端的等径段直径小于处于中间的等径段直径；

第一陶瓷环及第二陶瓷环上的内孔均为通孔，第一陶瓷环上的通孔为阶梯孔，所述阶梯孔包括两段等径段；

所述第一陶瓷环套设于铜柱的外部，且铜柱上处于中间的等径段位于阶梯孔中内径较大的一段内，铜柱上左端的轴肩与阶梯孔的变径段壁面贴合，且第一陶瓷环与铜柱之间具有用于两者固定连接的第一钎缝，所述第一钎缝为通过钎焊得到的环状焊缝，所述铜柱的左端相对于第一陶瓷环的左端外凸；第二陶瓷环套设于铜柱右端的等径段上，且第二陶瓷环左端端部与铜柱右端的轴肩接触，第二陶瓷环与铜柱的右端之间具有用于两者固定连接的第二钎缝，所述第二钎缝为通过钎焊得到的环状焊缝，所述铜柱的右端端部位于第二陶瓷环的通孔中；

由第一陶瓷环、铜柱、第二陶瓷环三者组成的组件穿设于不锈钢筒的筒孔内，且所述组件与不锈钢筒通过第三钎缝固定连接，所述第三钎缝为通过钎焊得到的环状焊缝；所述铜柱的左端相对于不锈钢筒的左端外凸；

所述第二陶瓷环的左端伸入第一陶瓷环右端的内孔内。

以上结构中，可设置为第一陶瓷环的外形呈两段式阶梯圆柱状，第一陶瓷环的内孔直径变化亦根据其外形而变化，以使得第一陶瓷环各点在满足绝缘能力的情况下，各点厚度适宜，以利于减轻本装置的重量。

为保证钎料安置牢靠，不致在钎焊过程中因意外干扰而错动位置，以便于获得良好的钎焊质量：铜柱上中间的等径段左端外缘上还设置有倒角，所述第一钎缝位于铜柱上中间的等径段与第一陶瓷环之间的间隙内。

为保证钎料安置牢靠，不致在钎焊过程中因意外干扰而错动位置，以便于获得良好的钎焊质量：第二陶瓷环左端内孔的端部还设置有倒角，所述第二钎缝位于铜柱右端的等径段与第二陶瓷环之间的间隙内。

为便于限定第一陶瓷环、第二陶瓷环及不锈钢筒三者相互之间的相互轴向位置，所述第一陶瓷环、第二陶瓷环及不锈钢筒均呈异径筒状，且三者的轴线共线。

为便于限定第一陶瓷环、第二陶瓷环及不锈钢筒三者相互之间的相互径向位置，所述铜柱和/或第一陶瓷环上设置有用于限定第一陶瓷环在铜柱径向上位置的第一位置限定部；

铜柱和/或第二陶瓷环上设置有用于限定第二陶瓷环在铜柱径向上位置的第二位置限定部；

组件与不锈钢筒上设置有用于限定组件在铜柱径向上位置的第三位置限定部。

作为本领域技术人员，以上的第一位置限定部、第二位置限定部、第三位置限定部可以是设置于两者连接端面上的一个环形凸缘或多个分布于同一圆环上的凸点，环形凸缘的内壁或外壁、多个凸点组成的圆环的内壁或外壁可作为相互之间径向位置确定的依据。

为避免在钎焊得到的焊接层中产生气孔，利于焊接所产生气体逸出钎焊熔池，所述不锈钢筒上还设置有用于钎焊过程中排出焊接所产生气体的排气孔。

作为用于限定由第一陶瓷环、铜柱、第二陶瓷环三者组成的组件在不锈钢筒轴线上的位置的具体技术方案，以便于本产品制造过程中各零部件的相对位置关系定位、减小第三钎缝在本装置工作过程中所要承受剪应力的大小，所述不锈钢筒的筒孔上设置有变径段，所述第一陶瓷环或第二陶瓷环为外壁设置有变径段的圆筒结构，第一陶瓷环或第二陶瓷环外壁上的变径段与不锈钢筒内筒上的变径段表面贴合，以限定由第一陶瓷环、铜柱、第二陶瓷环三者组成的组件在不锈钢筒轴线上的位置。

本发明具有以下有益效果：

以上结构中，通过对铜柱、第一陶瓷环、第二陶瓷环具体结构的限定，便于在三者装配时，能够得到唯一的能够很方便被确定的第二陶瓷环、第一陶瓷环在铜柱轴线上的位置，以使得所得陶瓷引线装置具有良好的互换性，即在所述变径段和/或端部与铜柱上轴肩接触的时候，以上各部件的相互位置关系是确定的。这样，以上结构形式的陶瓷引线装置在生产时，可高效的完成装配。

以上陶瓷引线装置中，采用铜柱作导电材料，陶瓷作为绝缘层，外层通过不锈钢与设备连接。采用钎焊作为以上零部件的固定连接形式，得到的陶瓷引线装置各零部件之间具有很高的连接强度：钎焊连接点处的抗剪强度一般在10MPa以上，采用合理的工艺和钎料，甚至可以达到100MPa以上。以上装置的结构中，各零部件的结构简单，加工制造容易，加工制造成本低，特别适用于核领域设备中所需要同时采用陶瓷、铜、不锈钢的场合。进一步的，以上结构中，相当于在铜柱与两个陶瓷环之间，具有两道钎缝，通过在工艺允许的范围内，合理延长各条钎缝的长度，这样不仅利于减小钎焊难度，还可进一步的保证铜柱与陶瓷环的连接强度和同轴度，同时也可使得铜柱陷入陶瓷环内的端部位于陶瓷环的更深位置，利于铜柱与不锈钢筒之间的绝缘性能。第一陶瓷环和第二陶瓷环的相邻端相互重叠的设置，即第一陶瓷环嵌入第二陶瓷环的内孔中或第二陶瓷环嵌入第一陶瓷环的内孔中，这样可有效的保证第一陶瓷环与第二陶瓷环连接端位置铜柱与不锈钢筒的绝缘性能。

以上陶瓷引线装置中，铜柱、第一陶瓷环、第二陶瓷环具体结构，可通过各自上具有的变径段、轴肩、端面等，在本装置工作时，通过正压力减小第一钎缝和第二钎缝上的剪应力，即本装置还具有使用寿命长的优点。

综上，本发明提供的装置具有结构简单、铜柱与不锈钢筒之间的绝缘性能好、制造过程中生产效率高、得到的装置外形尺寸稳定、装置使用寿命长等优点。

本发明提供的陶瓷引线装置的成型方法工艺路线中，对两个陶瓷环进行了陶瓷金属化处理，利于陶瓷引线装置制造过程中的钎焊效果，可达到获得绝缘和密封性能力更好的陶瓷引线装置的技术效果。由于铜、陶瓷、不锈钢三种材料的热膨胀系数差距较大，同时陶瓷较脆，在陶瓷引线装置中，两个陶瓷环同时受外层不锈钢筒、内层铜柱的应力，故在步骤S4中采用分段式加热的方式，可有效避免陶瓷在陶瓷引线装置的套封过程中脆裂。采用真空钎焊的方式，可有效促使钎焊过程中所产生的气体逸出钎焊熔池和保护钎焊熔池。同时，本工艺路线可一次性将四个零件三种不同材料通过一次钎焊工艺连接在一起，形成绝缘密封性能较好的陶瓷引线装置。

附图说明

图1是本发明所述的一种陶瓷引线装置一个具体实施例的结构示意图；

图2是本发明所述的一种陶瓷引线装置的成型方法中，钎焊过程加热和冷却工艺曲线图。

图中的标号分别代表：1、铜柱，2、第一陶瓷环，3、不锈钢筒，4、第二陶瓷环，5、第一钎缝，6、第二钎缝，7、第三钎缝。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但是本发明的结构不仅限于以下实施例。

实施例1：

如图1和图2所示，一种陶瓷引线装置，所述引线装置包括铜柱1、第一陶瓷环2、第二陶瓷环4及不锈钢筒3，所述铜柱1为材质为铜的阶梯轴状结构，所述阶梯轴状结构上至少有两个轴肩，所述第一陶瓷环2及第二陶瓷环4均为材质为陶瓷的环状结构，所述不锈钢筒3为材质为不锈钢的筒状结构；

所述第一陶瓷环2及第二陶瓷环4均套设于铜柱1上，且第一陶瓷环2及第二陶瓷环4分别通过钎焊与铜柱1固定连接，第一陶瓷环2、铜柱1、第二陶瓷环4三者组成的组件与不锈钢筒3的筒孔内壁通过钎焊固定连接，第一陶瓷环2的内孔和第二陶瓷环4的内孔中，至少有一个内孔上设置有变径段；

第一陶瓷环2及第二陶瓷环4在铜柱1轴向上的位置定位，分别通过第一陶瓷环2和第二陶瓷环4的端部或变径段与铜柱1上的轴肩接触加以实现；

第一陶瓷环2和第二陶瓷环4的相邻端相互重叠。

以上结构中，通过对铜柱1、第一陶瓷环2、第二陶瓷环4具体结构的限定，便于在三者装配时，能够得到唯一的能够很方便被确定的第二陶瓷环4、第一陶瓷环2在铜柱1轴线上的位置，以使得所得陶瓷引线装置具有良好的互换性，即在所述变径段和/或端部与铜柱1上轴肩接触的时候，以上各部件的相互位置关系是确定的。这样，以上结构形式的陶瓷引线装置在生产时，可高效的完成装配。

以上陶瓷引线装置中，采用铜柱1作导电材料，陶瓷作为绝缘层，外层通过不锈钢与设备连接。采用钎焊作为以上零部件的固定连接形式，得到的陶瓷引线装置各零部件之间具有很高的连接强度：钎焊连接点处的抗剪强度一般在10MPa以上，采用合理的工艺和钎料，甚至可以达到100MPa以上。以上装置的结构中，各零部件的结构简单，加工制造容易，加工制造成本低，特别适用于核领域设备中所需要同时采用陶瓷、铜、不锈钢的场合。进一步的，以上结构中，相当于在铜柱1与两个陶瓷环之间，具有两道钎缝，通过在工艺允许的范围内，合理延长各条钎缝的长度，这样不仅利于减小钎焊难度，还可进一步的保证铜柱1与陶瓷环的连接强度和同轴度，同时也可使得铜柱1陷入陶瓷环内的端部位于陶瓷环的更深位置，利于铜柱1与不锈钢筒3之间的绝缘性能。第一陶瓷环2和第二陶瓷环4的相邻端相互重叠的设置，即第一陶瓷环2嵌入第二陶瓷环4的内孔中或第二陶瓷环4嵌入第一陶瓷环2的内孔中，这样可有效的保证第一陶瓷环2与第二陶瓷环4连接端位置铜柱1与不锈钢筒3的绝缘性能。

以上陶瓷引线装置中，铜柱1、第一陶瓷环2、第二陶瓷环4具体结构，可通过各自上具有的变径段、轴肩、端面等，在本装置工作时，通过正压力减小第一钎缝5和第二钎缝6上的剪应力，即本装置还具有使用寿命长的优点。

同时，本实施例还公开了一种陶瓷引线装置的成型方法，该方法用于以上所述的陶瓷引线装置的制造，包括顺序进行的以下步骤：

S1、加工出预定尺寸的铜柱1、第一陶瓷环2、第二陶瓷环4及不锈钢筒3；

S2、对铜柱1、第一陶瓷环2、第二陶瓷环4及不锈钢筒3进行装配，保证四者在钎焊前相互之间的位置关系；

S3、在步骤S2中或步骤S2完成之后，在铜柱1与第一陶瓷环2之间填入得到第一钎缝5所需要的钎料；

在铜柱1与第二陶瓷环4之间填入得到第二钎缝6所需要的钎料；在组件与不锈钢筒3之间填入得到第三钎缝7所需要的钎料；

S4、进行钎焊；

其中，步骤S1中对第一陶瓷环2和第二陶瓷环4进行陶瓷金属化处理，在步骤S4中采用分段式加热真空钎焊。

以上陶瓷引线装置的成型方法工艺路线中，对第一陶瓷环2和第二陶瓷环4进行了陶瓷金属化处理，利于陶瓷引线装置制造过程中的钎焊效果，可达到获得绝缘和密封性能力更好的陶瓷引线装置的技术效果。由于铜、陶瓷、不锈钢三种材料的热膨胀系数差距较大，同时陶瓷较脆，在陶瓷引线装置中，陶瓷环同时受外层不锈钢筒3、内层铜柱1的应力，故在步骤S4中采用分段式加热的方式，可有效避免陶瓷在陶瓷引线装置装配套封过程中脆裂。采用真空钎焊的方式，可有效促使钎焊过程中所产生的气体逸出钎焊熔池和保护钎焊熔池。

作为以上陶瓷引线装置的成型方法进一步的技术方案，步骤S4的钎焊方式为：采用丝状AgCu28钎料，并将钎料弯曲成环状填充于对应钎焊间隙内，在真空条件下，对填充有钎料的陶瓷引线装置采用多级逐渐升温加热机制，待钎料溶化后，对陶瓷引线装置采用炉冷的方式冷却；

所述多级逐渐升温加热机制包括顺序进行的第一升温阶段、第一保温阶段、第二升温阶段、第二保温阶段、第三升温阶段、第三保温阶段；

所述第一升温阶段为在t1分钟内，使填充有钎料的陶瓷引线装置匀速升温至T1℃，所述第一保温阶段为将处于T1℃的填充有钎料的陶瓷引线装置保温t2分钟；

所述第二升温阶段为在t3分钟内，使填充有钎料的陶瓷引线装置匀速升温至T2℃，所述第二保温阶段为将处于T2℃的填充有钎料的陶瓷引线装置保温t4分钟；

所述第三升温阶段为在t5分钟内，使填充有钎料的陶瓷引线装置匀速升温至T3℃，所述第二保温阶段为将处于T3℃的填充有钎料的陶瓷引线装置保温t6分钟；

其中，t1的取值介于30-50之间，t2的取值介于5-15之间，t3的取值介于10-30之间，t4的取值介于10-20之间，t5的取值介于5-15之间；t6的取值介于5-10之间；

其中，T1的取值介于450-550之间，T2的取值介于700-800之间，T3的取值介于820-850之间；

其中，炉冷时陶瓷引线装置的冷却速度不大于5℃/min。

本实施例中，所述陶瓷金属化处理采用Mo-Mn法进行金属化，同时保证金属化层厚度为20-40??m，金属化层均匀，无起皮等缺陷。针对与陶瓷环3连接端直径为30mm的铜柱11，第一钎缝5厚度介于0.3-0.4mm之间，第二钎缝6厚度介于0.2-0.3mm之间，第三钎缝7厚度介于0.05-0.2mm之间，且三个钎缝均为完整的环形结构。同时各零部件在装配前，还需要对各零部件进行焊前化学清洗，对化学清洗后的零件再采用水冲洗，在对各零件进行丙酮浸泡，最后对各零件进行烘干处理。在焊接过程中，为保证各零件的相对位置的稳定性，本实施例中采用在零部件上放置重物，通过重物的重力避免相互连接的两个零件位置移动。在成型方法中，针对图1的装置结构，以不锈钢筒3为基准，依次放入第三钎缝7所需钎料、第二陶瓷环4、第二钎缝6所需钎料、铜柱1、第一钎缝5所需钎料、第一陶瓷环2完成组装。

本实施例中，图2给出的工艺曲线图中给出了一种步骤S4的具体实现方式，其中，t1至t6分别为：40、10、20、15、10、10，T1至T3分别为540、730、825。

实施例2：

如图1所示，本实施例在实施例1的基础上作进一步限定：作为对以上所述的一种陶瓷引线装置进一步的技术方案：

在保证本装置中各零部件之间的连接强度、绝缘性的情况下，为利于陶瓷引线装置各零部件的制造成本，所述阶梯轴状结构上设置有三段等径段，处于两端的等径段直径小于处于中间的等径段直径；

第一陶瓷环2及第二陶瓷环4上的内孔均为通孔，第一陶瓷环2上的通孔为阶梯孔，所述阶梯孔包括两段等径段；

所述第一陶瓷环2套设于铜柱1的外部，且铜柱1上处于中间的等径段位于阶梯孔中内径较大的一段内，铜柱1上左端的轴肩与阶梯孔的变径段壁面贴合，且第一陶瓷环2与铜柱1之间具有用于两者固定连接的第一钎缝5，所述第一钎缝5为通过钎焊得到的环状焊缝，所述铜柱1的左端相对于第一陶瓷环2的左端外凸；第二陶瓷环4套设于铜柱1右端的等径段上，且第二陶瓷环4左端端部与铜柱1右端的轴肩接触，第二陶瓷环4与铜柱1的右端之间具有用于两者固定连接的第二钎缝6，所述第二钎缝6为通过钎焊得到的环状焊缝，所述铜柱1的右端端部位于第二陶瓷环4的通孔中；

由第一陶瓷环2、铜柱1、第二陶瓷环4三者组成的组件穿设于不锈钢筒3的筒孔内，且所述组件与不锈钢筒3通过第三钎缝7固定连接，所述第三钎缝7为通过钎焊得到的环状焊缝；所述铜柱1的左端相对于不锈钢筒3的左端外凸；

所述第二陶瓷环4的左端伸入第一陶瓷环2右端的内孔内。

以上结构中，可设置为第一陶瓷环2的外形呈两段式阶梯圆柱状，第一陶瓷环2的内孔直径变化亦根据其外形而变化，以使得第一陶瓷环2各点在满足绝缘能力的情况下，各点厚度适宜，以利于减轻本装置的重量。

为保证钎料安置牢靠，不致在钎焊过程中因意外干扰而错动位置，以便于获得良好的钎焊质量：铜柱1上中间的等径段左端外缘上还设置有倒角，所述第一钎缝5位于铜柱1上中间的等径段与第一陶瓷环2之间的间隙内。

为保证钎料安置牢靠，不致在钎焊过程中因意外干扰而错动位置，以便于获得良好的钎焊质量：第二陶瓷环4左端内孔的端部还设置有倒角，所述第二钎缝6位于铜柱1右端的等径段与第二陶瓷环4之间的间隙内。

为便于限定第一陶瓷环2、第二陶瓷环4及不锈钢筒3三者相互之间的相互轴向位置，所述第一陶瓷环2、第二陶瓷环4及不锈钢筒3均呈异径筒状，且三者的轴线共线。

为便于限定第一陶瓷环2、第二陶瓷环4及不锈钢筒3三者相互之间的相互径向位置，所述铜柱1和/或第一陶瓷环2上设置有用于限定第一陶瓷环2在铜柱1径向上位置的第一位置限定部；

铜柱1和/或第二陶瓷环4上设置有用于限定第二陶瓷环4在铜柱1径向上位置的第二位置限定部；

组件与不锈钢筒3上设置有用于限定组件在铜柱1径向上位置的第三位置限定部。

作为本领域技术人员，以上的第一位置限定部、第二位置限定部、第三位置限定部可以是设置于两者连接端面上的一个环形凸缘或多个分布于同一圆环上的凸点，环形凸缘的内壁或外壁、多个凸点组成的圆环的内壁或外壁可作为相互之间径向位置确定的依据。

为避免在钎焊得到的焊接层中产生气孔，利于焊接所产生气体逸出钎焊熔池，所述不锈钢筒3上还设置有用于钎焊过程中排出焊接所产生气体的排气孔。

作为用于限定由第一陶瓷环2、铜柱1、第二陶瓷环4三者组成的组件在不锈钢筒3轴线上的位置的具体技术方案，以便于本产品制造过程中各零部件的相对位置关系定位、减小第三钎缝7在本装置工作过程中所要承受剪应力的大小，所述不锈钢筒3的筒孔上设置有变径段，所述第一陶瓷环2或第二陶瓷环4为外壁设置有变径段的圆筒结构，第一陶瓷环2或第二陶瓷环4外壁上的变径段与不锈钢筒3内筒上的变径段表面贴合，以限定由第一陶瓷环2、铜柱1、第二陶瓷环4三者组成的组件在不锈钢筒3轴线上的位置。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种陶瓷引线装置，其特征在于，所述引线装置包括铜柱（1）、第一陶瓷环（2）、第二陶瓷环（4）及不锈钢筒（3），所述铜柱（1）为材质为铜的阶梯轴状结构，所述阶梯轴状结构上至少有两个轴肩，所述第一陶瓷环（2）及第二陶瓷环（4）均为材质为陶瓷的环状结构，所述不锈钢筒（3）为材质为不锈钢的筒状结构；

所述第一陶瓷环（2）及第二陶瓷环（4）均套设于铜柱（1）上，且第一陶瓷环（2）及第二陶瓷环（4）分别通过钎焊与铜柱（1）固定连接，第一陶瓷环（2）、铜柱（1）、第二陶瓷环（4）三者组成的组件与不锈钢筒（3）的筒孔内壁通过钎焊固定连接，第一陶瓷环（2）的内孔和第二陶瓷环（4）的内孔中，至少有一个内孔上设置有变径段；

第一陶瓷环（2）及第二陶瓷环（4）在铜柱（1）轴向上的位置定位，分别通过第一陶瓷环（2）和第二陶瓷环（4）的端部或变径段与铜柱（1）上的轴肩接触加以实现；

第一陶瓷环（2）和第二陶瓷环（4）的相邻端相互重叠。

2.根据权利要求1所述的一种陶瓷引线装置，其特征在于，所述阶梯轴状结构上设置有三段等径段，处于两端的等径段直径小于处于中间的等径段直径；

第一陶瓷环（2）及第二陶瓷环（4）上的内孔均为通孔，第一陶瓷环（2）上的通孔为阶梯孔，所述阶梯孔包括两段等径段；

所述第一陶瓷环（2）套设于铜柱（1）的外部，且铜柱（1）上处于中间的等径段位于阶梯孔中内径较大的一段内，铜柱（1）上左端的轴肩与阶梯孔的变径段壁面贴合，且第一陶瓷环（2）与铜柱（1）之间具有用于两者固定连接的第一钎缝（5），所述第一钎缝（5）为通过钎焊得到的环状焊缝，所述铜柱（1）的左端相对于第一陶瓷环（2）的左端外凸；第二陶瓷环（4）套设于铜柱（1）右端的等径段上，且第二陶瓷环（4）左端端部与铜柱（1）右端的轴肩接触，第二陶瓷环（2）与铜柱（1）的右端之间具有用于两者固定连接的第二钎缝（6），所述第二钎缝（6）为通过钎焊得到的环状焊缝，所述铜柱（1）的右端端部位于第二陶瓷环（4）的通孔中；

由第一陶瓷环（2）、铜柱（1）、第二陶瓷环（4）三者组成的组件穿设于不锈钢筒（3）的筒孔内，且所述组件与不锈钢筒（3）通过第三钎缝（7）固定连接，所述第三钎缝（7）为通过钎焊得到的环状焊缝；所述铜柱（1）的左端相对于不锈钢筒（3）的左端外凸；

所述第二陶瓷环（4）的左端伸入第一陶瓷环（2）右端的内孔内。

3.根据权利要求2所述的一种陶瓷引线装置，其特征在于，铜柱（1）上中间的等径段左端外缘上还设置有倒角，所述第一钎缝（5）位于铜柱（1）上中间的等径段与第一陶瓷环（2）之间的间隙内。

4.根据权利要求2所述的一种陶瓷引线装置，其特征在于，第二陶瓷环（4）左端内孔的端部还设置有倒角，所述第二钎缝（6）位于铜柱（1）右端的等径段与第二陶瓷环（4）之间的间隙内。

5.根据权利要求2所述的一种陶瓷引线装置，其特征在于，所述第一陶瓷环（2）、第二陶瓷环（4）及不锈钢筒（3）均呈异径筒状，且三者的轴线共线。

6.根据权利要求2所述的一种陶瓷引线装置，其特征在于，所述铜柱（1）和/或第一陶瓷环（2）上设置有用于限定第一陶瓷环（2）在铜柱（1）径向上位置的第一位置限定部；

铜柱（1）和/或第二陶瓷环（4）上设置有用于限定第二陶瓷环（4）在铜柱（1）径向上位置的第二位置限定部；

组件与不锈钢筒（3）上设置有用于限定组件在铜柱（1）径向上位置的第三位置限定部。

7.根据权利要求2所述的一种陶瓷引线装置，其特征在于，所述不锈钢筒（3）上还设置有用于钎焊过程中排出焊接所产生气体的排气孔。

8.根据权利要求1所述的一种陶瓷引线装置，其特征在于，所述不锈钢筒（3）的筒孔上设置有变径段，所述第一陶瓷环（2）或第二陶瓷环（4）为外壁设置有变径段的圆筒结构，第一陶瓷环（2）或第二陶瓷环（4）外壁上的变径段与不锈钢筒（3）内筒上的变径段表面贴合，以限定由第一陶瓷环（2）、铜柱（1）、第二陶瓷环（4）三者组成的组件在不锈钢筒（3）轴线上的位置。

9.一种陶瓷引线装置的成型方法，其特征在于，该方法用于如权利要求1所述的陶瓷引线装置的制造，包括顺序进行的以下步骤：

S1、加工出预定尺寸的铜柱（1）、第一陶瓷环（2）、第二陶瓷环（4）及不锈钢筒（3）；

S2、对铜柱（1）、第一陶瓷环（2）、第二陶瓷环（4）及不锈钢筒（3）进行装配，保证四者在钎焊前相互之间的位置关系；

S3、在步骤S2中或步骤S2完成之后，在铜柱（1）与第一陶瓷环（2）之间填入得到第一钎缝（5）所需要的钎料；

在铜柱（1）与第二陶瓷环（4）之间填入得到第二钎缝（6）所需要的钎料；在组件与不锈钢筒（3）之间填入得到第三钎缝（7）所需要的钎料；

S4、进行钎焊；

其中，步骤S1中对第一陶瓷环（2）和第二陶瓷环（4）进行陶瓷金属化处理，在步骤S4中采用分段式加热真空钎焊。

10.根据权利要求9所述的一种陶瓷引线装置的成型方法，其特征在于，步骤S4的钎焊方式为：采用丝状AgCu28钎料，并将钎料弯曲成环状填充于对应钎焊间隙内，在真空条件下，对填充有钎料的陶瓷引线装置采用多级逐渐升温加热机制，待钎料溶化后，对陶瓷引线装置采用炉冷的方式冷却；

所述多级逐渐升温加热机制包括顺序进行的第一升温阶段、第一保温阶段、第二升温阶段、第二保温阶段、第三升温阶段、第三保温阶段；

所述第一升温阶段为在t1分钟内，使填充有钎料的陶瓷引线装置匀速升温至T1℃，所述第一保温阶段为将处于T1℃的填充有钎料的陶瓷引线装置保温t2分钟；

所述第二升温阶段为在t3分钟内，使填充有钎料的陶瓷引线装置匀速升温至T2℃，所述第二保温阶段为将处于T2℃的填充有钎料的陶瓷引线装置保温t4分钟；

所述第三升温阶段为在t5分钟内，使填充有钎料的陶瓷引线装置匀速升温至T3℃，所述第二保温阶段为将处于T3℃的填充有钎料的陶瓷引线装置保温t6分钟；

其中，t1的取值介于30-50之间，t2的取值介于5-15之间，t3的取值介于10-30之间，t4的取值介于10-20之间，t5的取值介于5-15之间；t6的取值介于5-10之间；

其中，T1的取值介于450-550之间，T2的取值介于700-800之间，T3的取值介于820-850之间；

其中，炉冷时陶瓷引线装置的冷却速度不大于5℃/min。