CN107520556A - 一种金属与陶瓷焊接装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种金属与陶瓷焊接装置及方法，焊接装置包括：置于加热炉中的耐火容器，该耐火容器内设有空腔、一侧带敞口，其特征在于该耐火容器的敞口上连接有盖，盖上设有进气孔和排气孔，盖的中部设有盖套，盖套的底部设有与空腔连通的通孔，通孔上设有带孔的密封垫，密封垫上设有压盖，该压盖为一筒套，筒套的两端带敞口，筒套的外端设有外径大于筒套的盘，待焊接的陶瓷件与金属件置于空腔中，并在陶瓷件与金属件之间设置焊料，待焊接的陶瓷件或金属件与压件内端相接，压件外端穿过盖、密封垫上的通孔、压盖向外延伸后与压力机相连。显著提高焊接质量，使金属与陶瓷形成有机整体，满足各构件的制作要求。

Description

一种金属与陶瓷焊接装置及方法
技术领域
本发明涉及一种焊接装置及焊接方法，尤其是一种对金属与氧化铝陶瓷、或者与金属陶瓷复合材料进行焊接的装置及方法，属于焊接技术领域。
背景技术
金属材料具有强度高、韧塑性好、加工性能优等优点，不仅可压力加工或切削加工成各种形状，而且还可加工出螺纹，以方便与其他构件进行连接。因此金属材料自古至今仍是各种工程构件的主体性材料。然而，金属材料的不足之处是抗腐蚀性和抗高温氧化性能欠佳。因此，在腐蚀性介质中工作的化工机械、高温氧化环境中工作的核反应堆构件、高速前进的航空发动机叶片、火箭推进器的叶片等构件，仅用金属材料加工是难于满足上述各种环境要求的。
陶瓷材料具有优良的抗高温和抗腐蚀性能，正好能弥补金属材料的不足，处在强腐蚀性介质中工作的化工机械构件、处在高温、强氧化环境中运转的发动机叶片、轮轴及处在高温核反应堆燃烧室内工作的构件，均可由陶瓷材料制成。但全用陶瓷材料加工，又会因陶瓷材料自身的脆性和高硬度，不能接受压力成形、无法进行机械切削加工等，最终无法做成各种结构复杂的构件。
因此，现有的各种工程和机械结构如：工作在高腐蚀性介质中的化工机械构件、工作在高温氧化环境中的核反应堆构件、作为航空、火箭、导弹发动机的叶片等，只有做成陶瓷与金属复合的结构件，才能满足各种使用要求，也就是说需要承受腐蚀和高温氧化的部分要用陶瓷材料制作、而需要加工成复杂形状、承受较大应力的部分则要用金属材料制作。为此，如何让金属与陶瓷材料有机结合为一体，就成了极为重要的技术关键。
此外，用于高温熔盐铝电解的金属陶瓷惰性阳极，是当今世界上各产铝国家的重点研究内容，该惰性阳极的金属导电棒与金属陶瓷阳极（例如NiFe2O4-M金属陶瓷）之间的连接问题，也是惰性阳极能否用于高温熔盐铝电解的技术难题之一。
本申请的申请人曾试用过用特种车刀在金属陶瓷惰性阳极上加工连接螺纹的方法，但成功率极低，成本过高，不可能用于生产。
因此完全有必要研发新的焊接装置及方法，来使金属与陶瓷材料有机结合为一体。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能对金属与陶瓷进行焊接的装置。
本发明的第二个目的在于提供一种基于上述焊接装置对金属与陶瓷进行焊接的方法。
本发明提供的是这样一种金属与陶瓷的焊接装置，包括置于加热炉中的耐火容器，该耐火容器内设有空腔、一侧带敞口，其特征在于该耐火容器的敞口上连接有盖，盖上设有进气孔和排气孔，盖的中部设有盖套，盖套的底部设有与空腔连通的通孔，通孔上设有带孔的密封垫，密封垫上设有压盖，该压盖为一筒套，筒套的两端带敞口，筒套的外端设有外径大于筒套的盘，待焊接的陶瓷件与金属件置于空腔中，并在陶瓷件与金属件之间设置焊料，待焊接的陶瓷件或金属件与压件内端相接，压件外端穿过盖、密封垫上的通孔、压盖向外延伸后与压力机相连，以便在加热过程中，对陶瓷件与金属件进行压焊。
所述密封垫为耐火纤维垫，耐火纤维垫为石棉纤维垫、高熔点金属纤维垫、氧化铝纤维垫、硅酸盐纤维垫中的一种或几种。
所述陶瓷部件与金属件之间设置焊料或焊料及过渡层。
所述耐火容器为常规的用耐高温材料制成的容器，如石墨坩锅、氧化铝或粘土等容器。
本发明提供的是这样一种基于上述焊接装置对金属与陶瓷进行焊接的方法，所述焊接装置如上所述，经过下列步骤实现焊接：
步骤1、将待焊接的陶瓷件与金属件放入耐火容器中，其中：
对于金属件与普通金属陶瓷件以及金属件与NiFe2O4-M金属陶瓷件的焊接，需要在金属件与普通金属陶瓷件之间放置焊料；
对于金属件与氧化铝陶瓷件的焊接，需要在焊接之前，在氧化铝陶瓷件受焊面上预制过渡层，再在金属件与氧化铝陶瓷件之间放置焊料；
形成焊接组合体，之后将压杆压在焊接组合体上，加盖密封，并经过进气孔向空腔内通入压力为3-5厘米水柱的保护性气体；
步骤2、对于金属件与普通金属陶瓷件、以及金属件与NiFe2O4-M金属陶瓷件的焊接，按3～5℃/分的升温速度，升温至1000～1200℃，并在此温度下保温30-100分钟，同时对压力杆施加5.5～7.5kg/cm2 的压力，加压焊接40-90分钟；对于金属件与氧化铝陶瓷件的焊接，按2～4℃/分的升温速度，升温至1350～1500℃，并在此温度下保温30-100分钟，同时根据被焊接件的焊接面积施加5.5～7.5kg/cm2 的压力，加压焊接45-90分钟；
步骤3、焊接完毕后，对于金属件与普通金属陶瓷件、以及金属件与NiFe2O4-M金属陶瓷件的焊接，按3～5℃/分的降温速度降至900～1000℃，解除压力，然后按3～5℃/分的降温速度继续降至室温；对于金属件与氧化铝陶瓷件，按2～4℃/分的降温速度降至900～1000℃，解除压力，然后按2～4℃/分的降温速度继续至室温；完成金属与陶瓷的焊接。
所述步骤1的焊料为下列组分：
对于金属件与普通金属陶瓷件的焊接，以该金属陶瓷件中所含的主要金属元素作为焊料成分；
对于金属件与NiFe2O4-M金属陶瓷件的焊接，以Cu-Ni合金粉作为焊料，且Cu与Ni的质量比为：Cu : Ni = 20-60 : 80-40；
对于金属件与氧化铝陶瓷件的焊接，以下列质量比的组分为焊料：
Cr 6～9 %、Co 40～55 %、Mn 0.1-0.5 %、Si 0.02-0.1%、Fe余量。
所述步骤1的焊料经过下列方法制得：
1）按焊料质量的2～6%的量取粘结剂，再按粘结剂质量的6-15倍量，加入水或工业用酒精，并充分搅拌混合，得糊状粘结剂；
2）把步骤1）的糊状粘结剂加入到步骤1）所述的焊料中，充分混合均匀，得焊料混合物：
对于金属件与普通金属陶瓷件的焊接，以该金属陶瓷件中所含主要金属元素作为焊料；
对于金属件与NiFe2O4-M金属陶瓷件的焊接，以Cu-Ni合金粉作为焊料，且Cu与Ni的质量比为20-60 : 80-40；
对于金属件与氧化铝陶瓷件的焊接，以下列质量比的组分为焊料：
Cr 6～9%、Co 40～55%、Mn 0.1-0.5%、Si 0.02-0.1%、Fe余量；
3）将步骤2）的焊料混合物放入所需形状的常规成形模具中，按常规压制成所需形状，脱模后得焊料块坯；或者施加0.2～0.5吨压力，并保压2-3分钟，脱模后得焊料块坯；
4）将步骤3）的焊料块坯经常规干燥后，得焊料块；或者在室内阴干4～5天后，再放入烘箱中于110℃烘干24小时，得焊料块。
所述粘结剂为聚乙烯醇、聚乙烯乙醇、聚碳酸酯、聚乙烯碳酸酯、聚乙二醇、聚乙醇缩聚酯、羧甲基纤维素、环氧树酯中的任何一种。
所述步骤1的过渡层为下列组分：
镍粉与SiO2粉和MgO粉的混合物，其中：（SiO2 粉+ MgO粉）: 镍粉 = 50-40 : 50-60的质量比， SiO2 粉: MgO粉 = 70-50:30-50的质量比；
或者（SiO2 粉+ MgO粉）与焊料的混合物，且（SiO2 粉+ MgO粉）: 焊料=50-40:50-60的质量比，其中：SiO2 粉: MgO粉 = 70-50:30-50的质量比；焊料为下列质量比的组分：Cr 6～9%、Co 40～55%、Mn 0.1-0.5%、Si 0.02-0.1%、Fe余量.
所述步骤1的过渡层通过下列步骤制得：
（1）按粘结剂浆料质量的20-50%，在粘结剂浆料中加入下列混合物：
（SiO2 粉+ MgO粉）: 镍粉 = 50-40 : 50-60的质量比， 其中：SiO2 粉: MgO粉 = 70-50:30-50的质量比；
或者（SiO2 粉+ MgO粉）: 焊料=50-40:50-60的质量比，其中：SiO2 粉: MgO粉 = 70-50:30-50的质量比；焊料为下列质量比的组分：Cr 6～9%、Co 40～55%、Mn 0.1-0.5%、Si0.02-0.1%、Fe余量；
充分混合均匀，得过渡层浆料；
（2）将步骤（1）的过渡层浆料涂刷在待焊接的氧化铝陶瓷件的焊接部位，控制涂层厚度1.0～5mm；
（4）涂刷完成后，阴干24～48小时，即在氧化铝陶瓷件上获得过渡层。
所述步骤1的待焊接的金属件、普通金属陶瓷件、NiFe2O4-M金属陶瓷件、氧化铝陶瓷件，在焊接前可进行下列常规预处理：丙酮清洗→超声波振动清洗→塑料袋封装→涂刷过度焊料层→干燥。
本发明焊接方法中，焊接温度制度：根据被焊材料脆性的不同，必须选取不同升降温制度，为防止被焊接陶瓷材料因升降温制度不当而产生裂纹，不同的陶瓷，需选取不同的升降温制度，不同壁厚的陶瓷也须采取不同的升降温速度。焊接保温加压温度的高低是决定焊接效果优劣的主要决定因素。太低的保温保压温度将使焊缝结合力不佳，而过高的保温保压温度将使焊料流失。因此，保温保压温度要依据焊料成分，焊接材料双方的熔点，综合考虑并经试验后确定。加压重量：合理的加压重量也是保证焊接质量的重要因素，加压负荷过大会把焊料压穿，加压负荷小，则所得结果是焊缝的抗拉强度低。
本发明在对金属件与普通金属陶瓷件以及金属件与NiFe2O4-M金属陶瓷件进行焊接时，因所提供的焊料成分与陶瓷件、金属件都有很好的润湿性和相近的膨胀系数，焊接的结合处不易产生裂纹，因此不需要设置过渡层。但对金属件与氧化铝陶瓷件的焊接，由于所提供的焊料为Cr 6～9%、Co 40～55%、Mn 0.1-0.5%、Si 0.02-0.1%、Fe余量；属于金属成分，与被焊的金属件具有较好的润湿性和差异不大的膨胀系数，但与被焊的氧化铝陶瓷件因润湿性和膨胀性均有很大的差异，致使焊缝在冷却过程中开裂，因此必须在焊料与氧化铝陶瓷件之间设置过渡层。
本发明焊接所用过渡层，是由氧化物和金属组成的，其中的金属是过渡层与焊料结合的媒介，应选取熔点高、与焊料相溶性较好的镍粉作为过渡层的金属，而氧化物选取与被焊接的氧化铝陶瓷件能产生共晶反应的（SiO2 粉+ MgO粉），这不仅能使焊接温度降低，而且还能使过渡层与被焊的氧化铝陶瓷件有较好的相溶性和膨胀适应性。
本发明具有下列优点和效果：
1）在焊接高温下对受焊部件施加压力，显著提高了焊料成分向两受焊部件的扩散及互溶速度，确保了焊接质量；
2）采用受焊部件材料中含有的成分作为焊料，或采用能与受焊部件所含成分具有较好润湿性的成分作为焊料，显著提高了焊接强度和扩散速度，确保了焊接质量，加快了焊接速度；
3）采用仅需压制、烘干的方法制作的焊料，不仅大大降低成本，而且简化工艺，有效降低了加工难度；
4）采用能与受焊的氧化铝陶瓷件成分形成共晶的成分作为过渡层，显著降低了焊接温度、提高了焊接强度，加快了焊接速度。
综上所述，采用上述方案，能显著提高焊接质量，降低焊接成本，简化焊接工艺过程，缩短了焊接时间，使金属件与普通金属陶瓷件、NiFe2O4-M金属陶瓷件、氧化铝陶瓷件形成有机整体，完全满足了各种构件的制作要求。
附图说明
图1为本发明焊接装置结构示意图；
图2为陶瓷件与金属件焊接时的示意图；
图中，1为加热炉，2为耐火容器，3为陶瓷件，4为焊料，5为金属件，6为盖，7为排气孔，8为盖套，9为压盖，10为压件，11为密封垫，12为进气孔，15为过渡层，31为AL2O3陶瓷叶轮，41为焊料，51为不锈钢轴。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
如图1、图2，本发明提供的金属与陶瓷的焊接装置，包括置于加热炉1中的耐火容器2——石墨坩锅，该耐火容器2内设有空腔、上侧带敞口，敞口上连接有盖6，盖6上设有进气孔12和排气孔7，盖6的中部设有盖套8，盖套8的底部设有与空腔连通的通孔，通孔上设有带孔的密封垫11，该密封垫11为石棉纤维垫，密封垫11上设有压盖9，该压盖9为一筒套，筒套的上、下两端带敞口，筒套的外端设有外径大于筒套的盘，待焊接的陶瓷件3与金属件5置于空腔中，并在陶瓷件3与金属件5之间设置焊料4，待焊接的金属件5与压件10下端相接，压件10上端穿过盖6、密封垫11上的通孔、压盖9向上延伸后与压力机相连。显然所述的密封垫11还可为高熔点金属纤维垫、氧化铝纤维垫、硅酸盐纤维垫中的一种或几种。
实施例1
在惰性阳极高温熔盐电解铝试验中，2kg的电解质被熔化成1000℃的氟铝酸盐熔体，并进行电解试验，电解所用阳极为（NiFe2O4-M）氧化物金属陶瓷材料，其中（NiFe2O4）质量为80%，金属（Cu+Ni）的质量比为20%。该阳极需与铸铁或不锈钢导电棒组焊在一起，才能与整流电源相连。
一、焊料的制备：
1）先用150目的筛网过筛，然后按Cu:Ni=50%:50%质量比，称取100克的Cu粉和100克Ni粉，混均后球磨30小时，过200目的筛网，取筛下金属粉作为焊料粉；
2）按焊料粉质量的6%的量取聚乙烯乙醇，再按聚乙烯乙醇质量的15倍的量加入水，并充分搅拌混合，得糊状粘结剂；
3）把步骤2）的糊状粘结剂加入到步骤1）所述的焊料粉中，充分混合均匀，得焊料混合物；
4）将步骤3）的混合物放入中空圆柱钢模中，在与外模配套的圆柱内模上加压0.2吨，并保压3分钟，压好后脱模，即得Cu-Ni合金焊料块坯；
5）将步骤4）的料块坯放于室内阴干4天后，再放入烘箱中于110℃烘干24小时，则得结合强度满足焊接要求的焊料块；
二、对被焊接的两个部件断面在焊接前进行下列常规预处理：先用砂轮打磨待焊面→用丙酮清洗待焊面→先药棉擦后，再放于盛有丙酮的超声波振动器中→振动清洗15分钟；
三、焊接方法如下：
1）把预处理过的两件待焊件3、5按图1所示放入石墨坩锅2空腔中，并在陶瓷件3与金属件5之间放置Cu-Ni焊料块4，之后将压杆10与金属件5相接后，加盖6密封，并经过进气孔12向空腔内通入压力为3厘米水柱的保护性氩气；
2）通电升温，按4℃/分的升温速度，升温到1200℃时保温30分钟，并按6.5kg/cm2的压力，对压杆10、金属件5施压45分钟，完成加压焊接；
3）按3℃/分的降温速度，降到1000℃，解除压力，继续按3℃/分的降温速度降室温，关掉保护气体，第二天取出被焊物；
4）对焊接物作拉伸试验，焊件拉断力为90余公斤，断裂强度为450kg/cm2。
实施例2
生产磷肥的化工厂首道工序就是用酸浸出磷矿，浸出器由衬胶圆形不锈桶和在桶内转动的衬胶搅拌叶轮构成，因受腐蚀和磨损的共同作用，过不了三十天就严重损坏需更换新件，不仅生产成本高，而且经常停机，生产效率也低。
2010年把不锈钢衬胶叶轮改成AL2O3陶瓷叶轮，但转轴只能由不锈钢做成，为此需解决不锈钢转轴51与AL2O3陶瓷叶轮31的高温焊接问题，如图2。
一、焊料的制备：
1）先用150目的筛网过筛，然后按下列质量百分数配制出200克的焊料：Cr 6.2%、Co54.8%、Mn 0.4%、Si 0.1%、Fe 38.5%，混均后球磨30小时，过200目的筛网，取筛下金属粉作为焊料粉；
2）按焊料粉质量的2%的量取聚碳酸酯，再按聚碳酸酯质量的6倍量，加入工业级酒精，并充分搅拌混合，得糊状粘结剂；
3）把步骤2）的糊状粘结剂加入到步骤1）的焊料粉中，充分混合均匀，得焊料混合物；
4）将步骤3）的混合物放入中空圆柱钢模中，在与外模配套的圆柱内模上加压0.5吨，并保压2分钟，压好后脱模，即得焊料块坯；
5）将步骤4）的料块坯放于室内阴干4天后，再放入烘箱中于110℃烘干24小时，则得结合强度满足焊接要求的焊料块；
二、对被焊接的两个部件断面进行预处理：
对被焊的氧化铝叶轮的焊孔底部用柱状砂轮打磨，打磨后用丙酮清洗三次；用丙酮清洗不锈钢轴端面二次；对不锈钢转轴51受焊面在焊接前进行下列常规预处理：先用砂轮打磨待焊面→用丙酮清洗待焊面→先药棉擦后，再放于盛有丙酮的超声波振动器中→振动清洗15分钟；
三、过渡层的制备：
（1）按环氧树脂浆料质量的30%，往环氧树脂浆料中加入下列混合物：
（SiO2 粉+ MgO粉）: 镍粉 = 50 : 50的质量比，其中：SiO2 粉: MgO粉 = 60:40的质量比；
充分混合均匀，得过渡层浆料；
（2）将步骤（1）配好的过渡层浆料涂刷在清洗干净的AL2O3陶瓷叶轮31的轴孔底部，涂层厚度为3mm，阴干48小时，即在AL2O3陶瓷叶轮31的轴孔底部获得过渡层，之后在过渡层面上划出若干交错的划痕；
四、焊接方法如下：
1）在预处理过的AL2O3陶瓷叶轮31的轴孔底部的过渡层15上，放置焊料41，再将预处理过的不锈钢轴51端面置于焊料41上，如图2所示，之后一并放入图1所示的氧化铝坩锅2空腔中，将压杆10与金属件51相接后，加盖6密封，并经过进气孔12向空腔内通入压力为5厘米水柱的保护性氩气；
2）通电升温，按2℃/分的升温速度，升温到1350℃时保温100分钟，并按5.5kg/cm2的压力，对压杆10、金属件5施压90分钟，完成加压焊接；
3）按2℃/分的降温速度，降到1000℃，解除压力，之后继续按2℃/分的降温速度降至室温，关掉保护气体，第二天取出被焊物；
上述加压焊接陶瓷叶轮，经使用后，其工作寿命期比衬胶叶轮高49倍。
实施列3
2kg电解质的惰性阳极电解铝试验，所用的（NiFe2O4-M）惰性阳极，与直径为30mm的316L不锈钢导电棒焊接后，才能与整流电源连接。
被焊接件为（NiFe2O4-M）阳极和316L不锈钢。
一、焊料的制备：
1）先用150目的筛网过筛，然后按Cu:Ni=20%:80%质量比，称取20克的Cu粉80克Ni粉，混均后球磨30小时，过200目的筛网，取筛下金属粉作为焊料粉；
2）按焊料质量的3%的量取聚乙烯碳酸酯，再按聚乙烯碳酸酯质量的10倍量，加入水，并充分搅拌混合，得糊状粘结剂；
3）把步骤2）的糊状粘结剂加入到步骤1）的焊料粉中，充分混合均匀，得焊料混合物：
4）将步骤3）的混合物放入中空圆柱钢模中，在与外模配套的圆柱内模上加压0.5吨，并保压2分钟，压好后脱模，即得Cu-Ni合金焊料块坯；
5）将步骤4）的料块坯放于室内阴干4天后，再放入烘箱中于110℃烘干24小时，则得结合强度满足焊接要求的焊料块；
二、对被焊接的两个部件断面进行常规预处理：先用砂轮打磨待焊面→用丙酮清洗待焊面→先药棉擦后，再放于盛有丙酮的超声波振动器中→振动清洗15分钟。
三、焊接方法如下：
1）把预处理过的两件待焊件3、5按图1所示放入粘土坩锅2空腔中，并在陶瓷件3与金属件5之间放置Cu-Ni焊料块4，之后将压杆10与金属件5相接后，加盖6密封，并经过进气孔12向空腔内通入压力为4厘米水柱的保护性氩气；
2）通电升温，按5℃/分的升温速度，升温到1100℃时保温60分钟，并按7.5kg/cm2的压力，对压杆10、金属件5施压60分钟，完成加压焊接；
3）按5℃/分的降温速度，降到1000℃，解除压力，然后继续按5℃/分的降温速度降温到室温，关掉保护气体，第二天取出被焊物；
上述焊物经过连续100小时的铝电解历程，阳极与导电棒的焊接未损坏，未脱落，这表明本发明的焊接方法和焊接材料能承受高温与腐蚀的长久考验。在惰性阳极铝电解的试验研究中，类似这样的阳极和这样的焊接，总数不少于50余件次。

Claims (10)

1.一种金属与陶瓷的焊接装置，包括置于加热炉中的耐火容器，该耐火容器内设有空腔、一侧带敞口，其特征在于该耐火容器的敞口上连接有盖，盖上设有进气孔和排气孔，盖的中部设有盖套，盖套的底部设有与空腔连通的通孔，通孔上设有带孔的密封垫，密封垫上设有压盖，该压盖为一筒套，筒套的两端带敞口，筒套的外端设有外径大于筒套的盘，待焊接的陶瓷件与金属件置于空腔中，并在陶瓷件与金属件之间设置焊料，待焊接的陶瓷件或金属件与压件内端相接，压件外端穿过盖、密封垫上的通孔、压盖向外延伸后与压力机相连。
2.根据权利要求1所述的金属与陶瓷的焊接装置，其特征在于所述密封垫为耐火纤维垫，耐火纤维垫为石棉纤维垫、高熔点金属纤维垫、氧化铝纤维垫、硅酸盐纤维垫中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的金属与陶瓷的焊接装置，其特征在于所述陶瓷部件与金属件之间设置焊料或焊料及过渡层。
4.根据权利要求1所述的金属与陶瓷的焊接装置，其特征在于所述耐火容器为常规的用耐高温材料制成的容器，具体为石墨坩锅、氧化铝或粘土容器。
5.一种基于权利要求1所述焊接装置对金属与陶瓷进行焊接的方法，其特征在于经过下列步骤实现焊接：
步骤1、将待焊接的陶瓷件与金属件放入耐火容器中，其中：
对于金属件与普通金属陶瓷件以及金属件与NiFe2O4-M金属陶瓷件的焊接，需要在金属件与普通金属陶瓷件之间放置焊料；
对于金属件与氧化铝陶瓷件的焊接，需要在焊接之前，在氧化铝陶瓷件受焊面上预制过渡层，再在金属件与氧化铝陶瓷件之间放置焊料；
形成焊接组合体，之后将压杆压在焊接组合体上，加盖密封，并经过进气孔向空腔内通入压力为3-5厘米水柱的保护性气体；
步骤2、对于金属件与普通金属陶瓷件、以及金属件与NiFe2O4-M金属陶瓷件的焊接，按3～5℃/分的升温速度，升温至1000～1200℃，并在此温度下保温30-100分钟，同时对压力杆施加5.5～7.5kg/cm2 的压力，加压焊接40-90分钟；对于金属件与氧化铝陶瓷件的焊接，按2～4℃/分的升温速度，升温至1350～1500℃，并在此温度下保温30-100分钟，同时根据被焊接件的焊接面积施加5.5～7.5kg/cm2 的压力，加压焊接45-90分钟；
步骤3、焊接完毕后，对于金属件与普通金属陶瓷件、以及金属件与NiFe2O4-M金属陶瓷件的焊接，按3～5℃/分的降温速度降至900～1000℃，解除压力，然后按3～5℃/分的降温速度继续降至室温；对于金属件与氧化铝陶瓷件，按2～4℃/分的降温速度降至900～1000℃，解除压力，然后按2～4℃/分的降温速度继续至室温；完成金属与陶瓷的焊接。
6.根据权利要求5所述的焊接方法，其特征在于所述步骤1的焊料为下列组分：
对于金属件与普通金属陶瓷件的焊接，以该金属陶瓷件中所含的主要金属元素作为焊料成分；
对于金属件与NiFe2O4-M金属陶瓷件的焊接，以Cu-Ni合金粉作为焊料，且Cu与Ni的质量比为：Cu : Ni = 20-60 : 80-40；
对于金属件与氧化铝陶瓷件的焊接，以下列质量比的组分为焊料：
Cr 6～9 %、Co 40～55 %、Mn 0.1-0.5 %、Si 0.02-0.1%、Fe余量。
7.根据权利要求6所述的焊接方法，其特征在于所述焊料经过下列方法制得：
1）按焊料质量的2～6%的量取粘结剂，再按粘结剂质量的4-15倍量，加入水或工业用酒精，并充分搅拌混合，得糊状粘结剂；
2）把步骤1）的糊状粘结剂加入到步骤1）所述的焊料中，充分混合均匀，得焊料混合物：
对于金属件与普通金属陶瓷件的焊接，以该金属陶瓷件中所含主要金属元素作为焊料；
对于金属件与NiFe2O4-M金属陶瓷件的焊接，以Cu-Ni合金粉作为焊料，且Cu与Ni的质量比为20-60 : 80-40；
对于金属件与氧化铝陶瓷件的焊接，以下列质量比的组分为焊料：
Cr 6～9%、Co 40～55%、Mn 0.1-0.5%、Si 0.02-0.1%、Fe余量；
3）将步骤2）的焊料混合物放入所需形状的常规成形模具中，按常规压制成所需形状，脱模后得焊料块坯；或者施加0.2～0.5吨压力，并保压2-3分钟，脱模后得焊料块坯；
4）将步骤3）的焊料块坯经常规干燥后，得焊料块；或者在室内阴干4～5天后，再放入烘箱中于110℃烘干24小时，得焊料块。
所述粘结剂为聚乙烯醇、聚乙烯乙醇、聚碳酸酯、聚乙烯碳酸酯、聚乙二醇、聚乙醇缩聚酯、羧甲基纤维素、环氧树酯中的任何一种。
8.根据权利要求4所述的焊接方法，其特征在于所述步骤1的过渡层为下列组分：
镍粉与SiO2粉和MgO粉的混合物，其中：（SiO2 粉+ MgO粉）: 镍粉 = 50-40 : 50-60的质量比， SiO2 粉: MgO粉 = 70-50:30-50的质量比；
或者（SiO2 粉+ MgO粉）与焊料的混合物，且（SiO2 粉+ MgO粉）: 焊料=50-40:50-60的质量比，其中：SiO2 粉: MgO粉 = 70-50:30-50的质量比；焊料为下列质量比的组分：Cr 6～9%、Co 40～55%、Mn 0.1-0.5%、Si 0.02-0.1%、Fe余量。
9.根据权利要求8所述的焊接方法，其特征在于所述过渡层通过下列步骤制得：
（1）按粘结剂浆料质量的20-50%，在粘结剂浆料中加入下列混合物：
（SiO2 粉+ MgO粉）: 镍粉 = 50-40 : 50-60的质量比， 其中：SiO2 粉: MgO粉 = 70-50:30-50的质量比；
或者（SiO2 粉+ MgO粉）: 焊料=50-40:50-60的质量比，其中：SiO2 粉: MgO粉 = 70-50:30-50的质量比；焊料为下列质量比的组分：Cr 6～9%、Co 40～55%、Mn 0.1-0.5%、Si 0.02-0.1%、Fe余量；
充分混合均匀，得过渡层浆料；
（2）将步骤（1）的过渡层浆料涂刷在待焊接的氧化铝陶瓷件的焊接部位，控制涂层厚度1.0～3mm；
（3）涂刷完成后，阴干24～48小时，即在氧化铝陶瓷件上获得过渡层。
10.根据权利要求4所述的焊接方法，其特征在于所述步骤1的待焊接的金属件、普通金属陶瓷件、NiFe2O4-M金属陶瓷件、氧化铝陶瓷件，在焊接前进行下列常规预处理：丙酮清洗→超声波振动清洗→塑料袋封装→涂刷过度焊料层→干燥。
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