CN110560955B - 一种氧化铝陶瓷与金属钼的焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氧化铝陶瓷与金属钼的焊接方法，包括如下步骤：S1、将氧化铝陶瓷罩与金属钼柱的待焊面进行除油、酸洗、烘干及喷砂处理；S2、采用粉末材料对氧化铝陶瓷罩与金属钼柱的焊接面进行冷喷涂处理；S3、将氧化铝陶瓷罩与金属钼柱对接，使得氧化铝陶瓷罩内壁上设置的凸块进入金属钼柱上开设的滑槽内，并转动氧化铝陶瓷罩，实现两者的锁定操作；S3、将完成对接操作的氧化铝陶瓷罩与金属钼柱置于热处理炉中，500℃～600℃热处理1.5～2h后，随炉冷却，取出，即得工件。本发明打破了传统的金属与陶瓷的焊接方法，操作简单，在提高工作效率的同时提高了工件的焊接强度，接头剪切强度不低于120Mpa。
Description
技术领域
本发明涉及焊接领域，具体涉及一种氧化铝陶瓷与金属钼的焊接方法。
背景技术
在现工业生产领域中，很多结构件都要涉及到陶瓷材料与金属的连接。但由于二者的热膨胀系数相差较大，对焊接提出了很高的要求，因此通常采用机械连接的方式进行连接。而机械连接势必会给结构件带来一定的消极重量。
电真空行业中，传统的金属与陶瓷的焊接方法主要是先将95％的氧化铝陶瓷进行金属化，然后再将被金属化的陶瓷金属部分与金属进行钎焊，实现金属与陶瓷的焊接。然而，这个过程工艺复杂，涉及设备较多，加工周期长，工艺要求高，焊料延伸容易形成工件短路，焊料放气容易影响真空腔体的真空度。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种氧化铝陶瓷与金属钼的焊接方法，操作简单，且具有较高的焊接强度。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种氧化铝陶瓷与金属钼的焊接方法，包括如下步骤：
S1、将氧化铝陶瓷罩与金属钼柱的待焊面进行除油、酸洗、烘干及喷砂处理；
S2、采用粉末材料对氧化铝陶瓷罩与金属钼柱的焊接面进行冷喷涂处理；
S3、将氧化铝陶瓷罩与金属钼柱对接，使得氧化铝陶瓷罩内壁上设置的凸块进入金属钼柱上开设的滑槽内，并转动氧化铝陶瓷罩，实现两者的锁定操作；
S3、将完成对接操作的氧化铝陶瓷罩与金属钼柱置于热处理炉中，400℃～500℃热处理1.5～2h后，随炉冷却，取出，即得工件。
进一步地，所述步骤S2中冷喷涂的工艺参数为：工作气体为压缩空气，载气温度为300～400℃，载气压力为0.5～0.7MPa，喷涂距离为10～20mm，喷涂速度为0.5～0.6m/s。
进一步地，所述粉末材料由以下质量百分比的原料混合所得：
高铝青铜粉20%～30%，纯铜粉25%～30%，Al2O3粉15%～20%，碳酸盐3.1%～9.3%，余量为SiO2。
进一步地，所述凸块对称设置在氧化铝陶瓷罩内壁上，且与氧化铝陶瓷罩一体成型。
进一步地，所述滑槽呈L形，数量为两个，对称开设在金属钼柱上，分别与两凸块配合使用，且朝向相反。
进一步地，所述步骤S3中热处理的压力为4～6×10 -3Pa。
本发明打破了传统的金属与陶瓷的焊接方法，操作简单，在提高工作效率的同时提高了工件的焊接强度，接头剪切强度不低于120Mpa。
附图说明
图1为本发明实施例一种氧化铝陶瓷与金属钼的焊接方法中的工件示意图。
图中：1-氧化铝陶瓷罩；2-金属钼柱；3-滑槽；4-凸块；5-粉末材料（冷喷涂层）。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
以下实施例中，所述高铝青铜粉是铝含量为12-14%的青铜合金经雾化法制备，其形状为类似球形的颗粒；纯铜粉是由电解法制备，其形状为树枝状颗粒；Al2O3粉是形状为多边形的α相Al2O3粉。
实施例1
一种氧化铝陶瓷与金属钼的焊接方法，包括如下步骤：
S1、将氧化铝陶瓷罩与金属钼柱的待焊面进行除油、酸洗、烘干及喷砂处理；
S2、采用粉末材料对氧化铝陶瓷罩与金属钼柱的焊接面进行冷喷涂处理；冷喷涂的工艺参数为：工作气体为压缩空气，载气温度为350℃，载气压力为0.6MPa，喷涂距离为15mm，喷涂速度为0.5m/s；所述粉末材料由以下质量百分比的原料混合所得：高铝青铜粉20%，纯铜粉25%，Al2O3粉15%，Na2CO3 3.1%， SiO2 36.9%；
S3、将氧化铝陶瓷罩与金属钼柱对接，使得氧化铝陶瓷罩内壁上设置的凸块进入金属钼柱上开设的滑槽内，并转动氧化铝陶瓷罩，实现两者的锁定操作；所述凸块对称设置在氧化铝陶瓷罩内壁上，且与氧化铝陶瓷罩一体成型，所述滑槽呈L形，数量为两个，对称开设在金属钼柱上，分别与两凸块配合使用，且朝向相反；
S3、将完成对接操作的氧化铝陶瓷罩与金属钼柱置于热处理炉中，5×10-3Pa ，350℃热处理2h后，随炉冷却，取出，即得工件。
经检测，接头剪切强度不低于120Mpa。
实施例2
一种氧化铝陶瓷与金属钼的焊接方法，包括如下步骤：
S1、将氧化铝陶瓷罩与金属钼柱的待焊面进行除油、酸洗、烘干及喷砂处理；
S2、采用粉末材料对氧化铝陶瓷罩与金属钼柱的焊接面进行冷喷涂处理；冷喷涂的工艺参数为：工作气体为压缩空气，载气温度为350℃，载气压力为0.6MPa，喷涂距离为15mm，喷涂速度为0.5m/s；所述粉末材料由以下质量百分比的原料混合所得：高铝青铜粉30%，纯铜粉30%，Al2O3粉20%，K2 CO3 9.3% SiO2 10.7%；
S3、将氧化铝陶瓷罩与金属钼柱对接，使得氧化铝陶瓷罩内壁上设置的凸块进入金属钼柱上开设的滑槽内，并转动氧化铝陶瓷罩，实现两者的锁定操作；所述凸块对称设置在氧化铝陶瓷罩内壁上，且与氧化铝陶瓷罩一体成型，所述滑槽呈L形，数量为两个，对称开设在金属钼柱上，分别与两凸块配合使用，且朝向相反；
S3、将完成对接操作的氧化铝陶瓷罩与金属钼柱置于热处理炉中，5×10 -3Pa ，350℃热处理2h后，随炉冷却，取出，即得工件。
经检测，接头剪切强度不低于120Mpa。
实施例3
一种氧化铝陶瓷与金属钼的焊接方法，包括如下步骤：
S1、将氧化铝陶瓷罩与金属钼柱的待焊面进行除油、酸洗、烘干及喷砂处理；
S2、采用粉末材料对氧化铝陶瓷罩与金属钼柱的焊接面进行冷喷涂处理；冷喷涂的工艺参数为：工作气体为压缩空气，工作气体为压缩空气，载气温度为350℃，载气压力为0.6MPa，喷涂距离为15mm，喷涂速度为0.6m/s；；所述粉末材料由以下质量百分比的原料混合所得：高铝青铜粉25%，纯铜粉27.5%，Al2O3粉17.5%，Na2 CO3 6.2%， SiO2 23.8%；
S3、将氧化铝陶瓷罩与金属钼柱对接，使得氧化铝陶瓷罩内壁上设置的凸块进入金属钼柱上开设的滑槽内，并转动氧化铝陶瓷罩，实现两者的锁定操作；所述凸块对称设置在氧化铝陶瓷罩内壁上，且与氧化铝陶瓷罩一体成型，所述滑槽呈L形，数量为两个，对称开设在金属钼柱上，分别与两凸块配合使用，且朝向相反；
S3、将完成对接操作的氧化铝陶瓷罩与金属钼柱置于热处理炉中，5×10 -3Pa ，350℃热处理2h后，随炉冷却，取出，即得工件。
经检测，接头剪切强度不低于120Mpa。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (5)
1.一种氧化铝陶瓷与金属钼的焊接方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、将氧化铝陶瓷罩与金属钼柱的待焊面进行除油、酸洗、烘干及喷砂处理；
S2、采用粉末材料对氧化铝陶瓷罩与金属钼柱的焊接面进行冷喷涂处理；所述粉末材料由以下质量百分比的原料混合所得：
高铝青铜粉20%～30%，纯铜粉25%～30%，Al2O3粉15%～20%，碳酸盐3.1%～9.3%，余量为SiO2；
S3、将氧化铝陶瓷罩与金属钼柱对接，使得氧化铝陶瓷罩内壁上设置的凸块进入金属钼柱上开设的滑槽内，并转动氧化铝陶瓷罩，实现两者的锁定操作；
S3、将完成对接操作的氧化铝陶瓷罩与金属钼柱置于热处理炉中，400℃～500℃热处理1.5～2h后，随炉冷却，取出，即得工件。
2.如权利要求1所述的一种氧化铝陶瓷与金属钼的焊接方法，其特征在于：所述步骤S2中冷喷涂的工艺参数为：工作气体为压缩空气，载气温度为300～400℃，载气压力为0.5～0.7MPa，喷涂距离为10～20mm，喷涂速度为0.5～0.6m/s。
3.如权利要求1所述的一种氧化铝陶瓷与金属钼的焊接方法，其特征在于：所述凸块对称设置在氧化铝陶瓷罩内壁上，且与氧化铝陶瓷罩一体成型。
4.如权利要求1所述的一种氧化铝陶瓷与金属钼的焊接方法，其特征在于：所述滑槽呈L形，数量为两个，对称开设在金属钼柱上，分别与两凸块配合使用，且朝向相反。
5.如权利要求1所述的一种氧化铝陶瓷与金属钼的焊接方法，其特征在于：所述步骤S3中热处理的压力为4～6×10 -3Pa。
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