利用Au-12Ge共晶釬料釬焊非晶合金的方法
【專(zhuān)利摘要】一種利用Au-12Ge共晶釬料釬焊非晶合金的方法，對(duì)待釬焊母材的連接表面處理，采用真空釬焊的方法，通過(guò)Au-12Ge共晶釬料實(shí)施所述非晶合金之間、所述非晶合金與黃銅和紫銅之間的釬焊。所述非晶合金為Zr基或Ti基非晶合金。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了同種Zr基非晶合金、同種Ti基非晶合金、Zr基非晶合金與Ti基非晶合金、Zr基非晶合金與紫銅以及Zr基非晶合金與黃銅之間的釬焊連接，釬焊接頭無(wú)孔洞和縫隙存在，界面結(jié)合良好，同時(shí)非晶合金仍然保持非晶態(tài)。本發(fā)明能夠獲得高質(zhì)量的釬焊連接接頭。
【專(zhuān)利說(shuō)明】利用Au-12Ge共晶釬料釬焊非晶合金的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于材料焊接領(lǐng)域，特別是提供了一種利用Au-Ge釬料釬焊Zr基或Ti基非晶合金的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]非晶合金具有特殊的長(zhǎng)程無(wú)序、短程有序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出比傳統(tǒng)晶態(tài)合金更為優(yōu)異的力學(xué)、物理和化學(xué)性能，比如高強(qiáng)度、高硬度、高耐蝕性以及優(yōu)異的磁學(xué)性能等，在航空航天器件、精密機(jī)械和微機(jī)電系統(tǒng)等領(lǐng)域顯示出巨大的應(yīng)用潛力。但由于非晶合金受到自身形成能力的限制，難以制備出滿足工程需求的大尺寸材料，因此迫切需要在低溫下實(shí)現(xiàn)非晶合金的連接，以擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。Au-Ge共晶合金釬料具有良好的機(jī)械性能和高的耐腐蝕性能，在航空航天和微機(jī)電系統(tǒng)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，同時(shí)其熔點(diǎn)相對(duì)較低，適合于釬焊對(duì)溫度敏感的材料。非晶合金處于熱力學(xué)的亞穩(wěn)態(tài)，在高溫下容易發(fā)生晶化，對(duì)溫度要求相對(duì)較高。同時(shí)非晶合金缺少晶界、相界，表現(xiàn)出各向同性，各部分表面能均勻一致，且其內(nèi)部結(jié)構(gòu)與液態(tài)釬料極為相似，因此采用釬焊連接方法實(shí)現(xiàn)非晶合金的連接較為適宜。
[0003]日本學(xué)者利用超聲空化處理方法研究了 Zr基非晶合金的釬焊性能[TamuraS，Tsunekawa Y，Okumiya MjHatakeyama M.Ultrasonic cavitation treatment forsoldering on Zr—based bulk metallic glass.Journal of Materials ProcessingTechnology.2008; 206 (1- 3):322]。研究發(fā)現(xiàn)，利用超聲空化處理方式可有效去除非晶合金表面的鈍化層，增強(qiáng)釬料對(duì)非晶合金的潤(rùn)濕性，但合理的超聲空化工藝確定相對(duì)較為困難，且釬料與非晶合金結(jié)合界面處存在氧化層，影響釬焊性能。
[0004]日本學(xué)者利用Sn-Ag-Cu釬料對(duì)三種非晶合金進(jìn)行了潤(rùn)濕性研究[Nishikawa H,WongPiromsarn K,Abe H,Takemoto T,Fukuhara M, InoueA.Solderability of bulk metallic glasses using lead-free solders.MaterialsTransactions.2009; 50 (6): 1326]，研究發(fā)現(xiàn)，釬料對(duì)Pd基非晶合金具有良好的潤(rùn)濕性，而對(duì)于Zr基非晶合金和Cu基非晶合金則不能潤(rùn)濕，原因是合金表面存在較穩(wěn)定的Zr和Ti氧化層，阻止了釬料的潤(rùn)濕性，即使通過(guò)超聲波處理后，釬料與非晶合金的連接強(qiáng)度依然較弱。
[0005]在申請(qǐng)?zhí)枮?01310213825.7的發(fā)明創(chuàng)造中，公開(kāi)了一種Zr基塊體金屬玻璃與Sn基釬料的低溫連接方法。該方法提出了一種利用熔融純錫和錫基釬料浸潤(rùn)Zr基非晶合金從而實(shí)現(xiàn)釬焊連接的方法，但利用該方法實(shí)現(xiàn)釬焊連接需要時(shí)間較長(zhǎng)，一般需要10個(gè)小時(shí)左右，降低了釬焊的效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的常規(guī)釬料對(duì)非晶合金潤(rùn)濕性差，需要長(zhǎng)時(shí)間浸潤(rùn)才能實(shí)現(xiàn)連接，以及需要借助超聲處理等方式增強(qiáng)潤(rùn)濕性的不足，本發(fā)明提出了一種利用Au-12Ge共晶釬料釬焊非晶合金的方法。[0007]本發(fā)明所述非晶合金為Zr基或Ti基非晶合金。本發(fā)明的具體過(guò)程為:
[0008]步驟1，表面處理:對(duì)待釬焊母材的連接表面采用800#或1000#SiC砂紙打磨后，放入丙酮溶液中超聲波清洗5min，以去除表面污染物。
[0009]步驟2，真空釬焊:將Au_12Ge共晶釬料預(yù)置在待釬焊母材的連接表面之間。將熱電偶焊接在所述非晶合金焊接端的圓周上，組成焊接件。將所述焊接件放置在熱模擬試驗(yàn)機(jī)中，并抽真空至KT5Torr時(shí)，以ΙΟΚ/min的升溫速率將焊接件加熱至370?390°C實(shí)施焊接；焊接時(shí)間為10?30min，完成對(duì)所述焊接件的焊接。真空釬焊中通過(guò)熱模擬試驗(yàn)機(jī)對(duì)焊接件施加5MPa的軸向壓力。
[0010]步驟3，冷卻:將焊接后的焊接件隨爐冷卻，獲得釬焊連接接頭。
[0011]本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)同質(zhì)非晶合金、異質(zhì)非晶合金、非晶合金與紫銅以及非晶合金與黃銅的良好焊接，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0012]I)本發(fā)明在高真空條件下進(jìn)行，有利于連接件表面氧化膜的去除，避免了外界氣氛對(duì)釬焊連接接頭的不利影響。
[0013]2)焊接溫度高于釬料熔點(diǎn)溫度，低于非晶合金晶化溫度，既保證了釬料對(duì)焊件的潤(rùn)濕，又確保了焊接完成后非晶合金仍然保持非晶狀態(tài)。
[0014]3)母材表面進(jìn)行多種粗糙度處理，充分考慮了母材表面狀態(tài)對(duì)釬料潤(rùn)濕性的影響。
[0015]4)本發(fā)明在Gleeble3500熱模擬試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，該設(shè)備對(duì)試樣進(jìn)行電阻加熱，且熱電偶直接焊接在母材上，溫度控制較為準(zhǔn)確。同時(shí)焊接完成后，試樣冷卻速度快，有利于釬縫組織的細(xì)化，提高釬縫的力學(xué)性能。
[0016]5)本發(fā)明所敘述的方法具有可推廣性，可用于多種同質(zhì)、異質(zhì)非晶合金以及非晶合金與晶態(tài)材料的釬焊連接。
[0017]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了同種Zr基非晶合金、同種Ti基非晶合金、Zr基非晶合金與Ti基非晶合金、Zr基非晶合金與紫銅以及Zr基非晶合金與H62黃銅之間的釬焊連接，釬焊接頭無(wú)孔洞和縫隙存在，界面結(jié)合良好，同時(shí)非晶合金仍然保持非晶態(tài)。由于本發(fā)明在真空條件下進(jìn)行，釬焊連接溫度處于Zr基和Ti基非晶合金的過(guò)冷液相區(qū)，非晶合金表面的氧化膜可通過(guò)真空和超塑性變形去除；同時(shí)待釬焊母材經(jīng)表面經(jīng)處理后，獲得的表面粗糙度起到良好的毛細(xì)管作用，促進(jìn)Au-12Ge釬料對(duì)母材的潤(rùn)濕，加速界面處原子擴(kuò)散過(guò)程，從而在短時(shí)間內(nèi)獲得高質(zhì)量的釬焊連接接頭。同時(shí)非晶合金在過(guò)冷液相區(qū)具有一定的熱穩(wěn)定性，因此，在本發(fā)明工藝條件下，Zr基和Ti基非晶合金仍然保持非晶態(tài)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本發(fā)明的流程圖；
[0019]圖2為釬焊接頭照片；
[0020]圖3為釬焊連接前后Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni1QBe22.5非晶合金的XRD圖譜；其中4是鑄態(tài)，5是針焊后；
[0021]圖4為經(jīng)過(guò)800#砂紙?zhí)幚砗螳@得的Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni1QBe22.5/Cu釬焊接頭顯微組織照片;其中 1.Cu ；2.Au-12Ge 共晶釬料；3.Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni1(lBe22.5 非晶合金。
[0022]圖5 為經(jīng)過(guò) 800# 砂紙?zhí)幚砗螳@得的 Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni1QBe22.5/ Zr41 2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5釬焊接頭顯微組織照片。
【具體實(shí)施方式】
[0023]實(shí)施例一
[0024]本實(shí)施例是一種利用Au-Ge共晶釬料釬焊Zr基非晶合金棒材與紫銅棒材的方法，所述的Zr基非晶合金為直徑8mm的Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni1(lBe22.5非晶合金棒材，Au-Ge共晶釬料為共晶箔帶軟釬料，該共晶箔帶軟釬料的厚度為80 μ m ;所述紫銅棒材的直徑為8mm。
[0025]本實(shí)施例的具體過(guò)程為:
[0026]步驟1，表面處理:Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni1QBe22.5非晶合金和紫銅待連接表面采用800#或1000#SiC砂紙打磨，本實(shí)施例中兩者均采用800#SiC砂紙打磨。將紫銅棒材放入10%的鹽酸酒精溶液中酸洗2min，以充分去除金屬表面氧化層和鈍化層。Au-12Ge箔帶共晶釬料采用1500#砂紙打磨以去除表面氧化層。Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni1(lBe22.5#晶合金、紫銅試樣和Au-12Ge共晶釬料在表面處理過(guò)程完成后放入丙酮溶液中超聲波清洗5min，以去除表面污染物。
[0027]步驟2，真空釬焊:將Au-12Ge共晶釬料預(yù)置在Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni1(lBe22.5非晶合金與紫銅之間。將熱電偶焊接在所述非晶合金與紫銅棒材焊接一端的圓周上，組成焊接件。將由非晶合金、紫銅棒材和Au-12Ge共晶釬料組成的焊接件放置在Gleeble3500熱模擬試驗(yàn)機(jī)中。
[0028]對(duì)熱模擬試驗(yàn)機(jī)抽真空至10_5Torr時(shí)，以ΙΟΚ/min的升溫速率將焊接件加熱至370?390°C實(shí)施焊接，焊接時(shí)間為10?30min，完成對(duì)Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni1QBe22.5#晶合金與紫銅棒材的焊接。所述Torr為真空單位，Itorr?133.322Pa。本實(shí)施例中，焊接件加熱至380°C實(shí)施焊接，焊接時(shí)間為30min。同時(shí)為了保證焊接接頭的質(zhì)量，焊接中通過(guò)Gleeble3500熱模擬試驗(yàn)機(jī)對(duì)焊接件施加5MPa的軸向壓力。
[0029]步驟3，冷卻:將焊接后的Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni1QBe22.5非晶合金與紫銅棒材隨爐冷卻，獲得Zr4L2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5非晶合金一紫銅釬焊接頭。
[0030]本實(shí)施例制備的Zr41.2Ti13.8CUl2.5Ni1QBe22.5#晶合金一紫銅釬焊接頭界面結(jié)合良好，Au-12Ge共晶釬料對(duì)非晶合金的潤(rùn)濕性良好，釬料和非晶合金連接處存在擴(kuò)散區(qū)和界面區(qū)。本實(shí)施例提供的方法適用于多種不同尺寸的Zr基非晶合金與紫銅的釬焊連接。
[0031]實(shí)施例二
[0032]本實(shí)施例是一種利用Au-Ge共晶釬料釬焊Zr基非晶合金棒材與紫銅棒材的方法，所述的Zr基非晶合金為直徑8mm的Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni1(lBe22.5非晶合金棒材，Au-Ge共晶釬料為共晶箔帶軟釬料，該共晶箔帶軟釬料的厚度為80 μ m ;所述紫銅棒材的直徑為8mm。
[0033]本實(shí)施例的具體過(guò)程為:
[0034]步驟1，表面處理:Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni1QBe22.5非晶合金和紫銅待連接表面采用800#或1000#SiC砂紙打磨，本實(shí)施例中兩者均采用1000#SiC砂紙打磨。將紫銅棒材放入10%的鹽酸酒精溶液中酸洗2min，以充分去除金屬表面氧化層和鈍化層。Au-12Ge箔帶共晶釬料采用1500#砂紙打磨以去除表面氧化層。Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni1QBe22.5#晶合金、紫銅試樣和Au-12Ge共晶釬料在表面處理過(guò)程完成后放入丙酮溶液中超聲波清洗5min，以去除表面污染物。[0035]步驟2，真空釬焊:將Au-12Ge共晶釬料預(yù)置在Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni1(lBe22.5非晶合金與紫銅之間。將熱電偶焊接在所述非晶合金與紫銅棒材焊接一端的圓周上，組成焊接件。將由非晶合金、紫銅棒材和Au-12Ge共晶釬料組成的焊接件放置在Gleeble3500熱模擬試驗(yàn)機(jī)中。
[0036]對(duì)熱模擬試驗(yàn)機(jī)抽真空至10_5Torr時(shí)，以ΙΟΚ/min的升溫速率將焊接件加熱至370?390°C實(shí)施焊接，焊接時(shí)間為10?30min，完成對(duì)Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni1QBe22.5#晶合金與紫銅棒材的焊接。所述Torr為真空單位，Itorr?133.322Pa。本實(shí)施例中，焊接件加熱至380°C實(shí)施焊接，焊接時(shí)間為30min。同時(shí)為了保證焊接接頭的質(zhì)量，焊接中通過(guò)Gleeble3500熱模擬試驗(yàn)機(jī)對(duì)焊接件施加5MPa的軸向壓力。
[0037]步驟3，冷卻:將焊接后的Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni1(lBe22.5非晶合金與紫銅棒材隨爐冷卻，獲得Zr4L2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5非晶合金一紫銅釬焊接頭。
[0038]本實(shí)施例制備的Zr41.2Ti13.8CUl2.5Ni1QBe22.5#晶合金一紫銅釬焊接頭界面結(jié)合良好，Au-12Ge共晶釬料對(duì)非晶合金的潤(rùn)濕性良好，釬料和非晶合金連接處存在擴(kuò)散區(qū)和界面區(qū)。本實(shí)施例提供的方法適用于多種不同尺寸的Zr基非晶合金與紫銅的釬焊連接。
[0039]實(shí)施例三
[0040]本實(shí)施例是一種利用Au-Ge共晶釬料釬焊同質(zhì)Zr基非晶合金的方法，所述的Zr基非晶合金為直徑6mm的Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni1(lBe22.5棒材，Au-Ge共晶釬料為共晶箔帶軟釬料，該共晶箔帶軟釬料的厚度為80 μ m。
[0041]本實(shí)施例的具體過(guò)程為:
[0042]步驟1，表面處理:Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni1QBe22.dhaH合金待連接表面采用800#或1000#SiC砂紙打磨，本實(shí)施例中采用800#SiC砂紙打磨。Au-12Ge箔帶共晶釬料采用1500#砂紙打磨以去除表面氧化層。Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni1(lBe22.5非晶合金和Au_12Ge共晶釬料在表面處理過(guò)程完成后放入丙酮溶液中超聲波清洗5min，以去除表面污染物。
[0043]步驟2，真空釬焊:將Au_12Ge共晶釬料預(yù)置在Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni1(lBe22.5非晶合金之間。將熱電偶焊接在所述非晶合金焊接一端的圓周上，組成焊接件。將由非晶合金和Au-12Ge共晶釬料組成的焊接件放置在Gleeble3500熱模擬試驗(yàn)機(jī)中。
[0044]對(duì)熱模擬試驗(yàn)機(jī)抽真空至10_5Torr時(shí)，以ΙΟΚ/min的升溫速率將焊接件加熱至370?390°C實(shí)施焊接，焊接時(shí)間為10?30min，完成對(duì)同質(zhì)Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni1QBe22.5#晶合金棒材的焊接。所述Torr為真空單位，Itorr?133.322Pa。本實(shí)施例中，焊接件加熱至380°C實(shí)施焊接，焊接時(shí)間為30min。同時(shí)為了保證焊接接頭的質(zhì)量，焊接中通過(guò)Gleeble3500熱模擬試驗(yàn)機(jī)對(duì)焊接件施加5MPa的軸向壓力。
[0045]步驟3，冷卻:將焊接后的Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni1(lBe22.5非晶合金棒材隨爐冷卻，獲得同質(zhì)Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5非晶合金釬焊接頭。
[0046]本實(shí)施例制備的同質(zhì)Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni1(lBe22.5非晶合金釬焊接頭界面結(jié)合良好，Au_12Ge共晶釬料對(duì)非晶合金的潤(rùn)濕性良好，釬料和非晶合金連接處存在擴(kuò)散區(qū)和界面區(qū)。本實(shí)施例提供的方法適用于多種不同尺寸的同質(zhì)Zr基非晶合金的釬焊連接。
[0047]實(shí)施例四
[0048]本實(shí)施例是一種利用Au-Ge共晶釬料釬焊釬焊Zr基和Ti基非晶合金的方法，所述的 Zr 基和 Ti 基非晶合金分別為直徑 6mm 的 Zr4L2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5iP Ti40Zr25Ni8Cu9Be18棒材，Au-Ge共晶釬料為共晶箔帶軟釬料，該共晶箔帶軟釬料的厚度為80 μ m。
[0049]本實(shí)施例的具體過(guò)程為:
[0050]步驟I，表面處理:Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5 非晶合金和 Ti4tlZr25Ni8Cu9Be18 非晶合金待連接表面均采用800#或1000#SiC砂紙打磨，本實(shí)施例中兩者均采用800#SiC砂紙打磨。Au-12Ge箔帶共晶釬料采用1500#砂紙打磨以去除表面氧化層。Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni1(lBe22.5非晶合金、Ti4tlZr25Ni8Cu9Be18非晶合金和Au-12Ge共晶釬料在表面處理過(guò)程完成后放入丙酮溶液中超聲波清洗5min，以去除表面污染物。
[0051]步驟2，真空釬焊:將Au_12Ge共晶釬料預(yù)置在Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni1(lBe22.5非晶合金與Ti4ciZr25Ni8Cu9Be18非晶合金之間。將熱電偶焊接在所述Zr基非晶合金焊接一端的圓周上，組成焊接件。將由非晶合金和Au-12Ge共晶釬料組成的焊接件放置在Gleeble3500熱模擬試驗(yàn)機(jī)中。
[0052]對(duì)熱模擬試驗(yàn)機(jī)抽真空至10_5Torr時(shí)，以ΙΟΚ/min的升溫速率將焊接件加熱至370~390°C實(shí)施焊接，焊接時(shí)間為10~30min，完成對(duì)Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni1QBe22.5#晶合金與Ti4tlZr25Ni8Cu9Be18非晶合金棒材的焊接。所述Torr為真空單位，ltorr ^ 133.322Pa。本實(shí)施例中，焊接件加熱至390°C實(shí)施焊接，焊接時(shí)間為30min。同時(shí)為了保證焊接接頭的質(zhì)量，焊接中通過(guò)Gleeble3500熱模擬試驗(yàn)機(jī)對(duì)焊接件施加5MPa的軸向壓力。
[0053]步驟3，冷卻:將焊接后的 Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni1QBe22.5 非晶合金與 Ti4tlZr25Ni8Cu9Be18非晶合金棒材隨爐冷卻，獲得異質(zhì)非晶合金釬焊接頭。[0054]本實(shí)施例制備的Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni1(lBe22.5 非晶合金與 Ti4tlZr25Ni8Cu9Be18 非晶合金釬焊接頭界面結(jié)合良好，Au-12Ge共晶釬料對(duì)Zr基和Ti基非晶合金的潤(rùn)濕性均良好。本實(shí)施例提供的方法適用于多種不同尺寸的Zr基和Ti基非晶合金的釬焊連接。
[0055]實(shí)施例五
[0056]本實(shí)施例是一種利用Au-Ge共晶釬料釬焊Zr基非晶合金棒材與黃銅棒材的方法，所述的Zr基非晶合金為直徑8mm的Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni1QBe22.5#晶合金棒材，Au-Ge共晶釬料為共晶箔帶軟釬料，該共晶箔帶軟釬料的厚度為80 μ m ;所述黃銅棒材的直徑為8mm的H62黃銅。
[0057]本實(shí)施例的具體過(guò)程為:
[0058]步驟1，表面處理:Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni1QBe22.5非晶合金和H62黃銅待連接表面采用800#或1000#SiC砂紙打磨，本實(shí)施例中兩者均采用800#SiC砂紙打磨。將H62黃銅棒材放入10%的鹽酸酒精溶液中酸洗2min，以充分去除金屬表面氧化層和鈍化層。Au_12Ge箔帶共晶釬料采用1500#砂紙打磨以去除表面氧化層。Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni1(lBe22.5非晶合金、H62黃銅試樣和Au-12Ge共晶釬料在表面處理過(guò)程完成后放入丙酮溶液中超聲波清洗5min，以去除表面污染物。
[0059]步驟2，真空釬焊:將Au-12Ge共晶釬料預(yù)置在Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni1(lBe22.5非晶合金與H62黃銅之間。將熱電偶焊接在所述非晶合金與H62黃銅棒材焊接一端的圓周上，組成焊接件。將由非晶合金、H62黃銅棒材和Au-12Ge共晶釬料組成的焊接件放置在Gleeble3500熱模擬試驗(yàn)機(jī)中。
[0060]對(duì)熱模擬試驗(yàn)機(jī)抽真空至10_5Torr時(shí)，以ΙΟΚ/min的升溫速率將焊接件加熱至370~390°C實(shí)施焊接，焊接時(shí)間為10~30min，完成對(duì)Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni1QBe22.5#晶合金與H62黃銅棒材的焊接。所述Torr為真空單位，ltorr ≈ 133.322Pa。本實(shí)施例中，焊接件加熱至380°C實(shí)施焊接，焊接時(shí)間為30min。同時(shí)為了保證焊接接頭的質(zhì)量，焊接中通過(guò)Gleeble3500熱模擬試驗(yàn)機(jī)對(duì)焊接件施加5MPa的軸向壓力。
[0061]步驟3，冷卻:將焊接后的Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni1QBe22.5非晶合金與H62黃銅棒材隨爐冷卻，獲得Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni1(lBe22.5非晶合金一H62黃銅釬焊接頭。
[0062]本實(shí)施例制備的Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni1(lBe22.5非晶合金一H62黃銅釬焊接頭界面結(jié)合良好，Au-12Ge共晶釬料對(duì)非晶合金的潤(rùn)濕性良好，釬料和非晶合金連接處存在擴(kuò)散區(qū)和界面區(qū)。本實(shí)施例提供的方法適用于多種不同尺寸的Zr基非晶合金與H62黃銅的釬焊連接。
【權(quán)利要求】
1.一種利用Au-12Ge共晶釬料釬焊非晶合金的方法，其特征在于，所述的非晶合金為Zr基或Ti基非晶合金，其具體過(guò)程為: 步驟1，表面處理:對(duì)待釬焊母材的連接表面采用800#或1000#SiC砂紙打磨后，放入丙酮溶液中超聲波清洗5min，以去除表面污染物； 步驟2，真空釬焊:將Au-12Ge共晶釬料預(yù)置在待釬焊母材的連接表面之間；將熱電偶焊接在所述非晶合金焊接端的圓周上，組成焊接件；將所述焊接件放置在熱模擬試驗(yàn)機(jī)中，并抽真空至KT5Torr時(shí)，以ΙΟΚ/min的升溫速率將焊接件加熱至370?390°C實(shí)施焊接；焊接時(shí)間為10?30min，完成對(duì)所述焊接件的焊接； 步驟3，冷卻:將焊接后的焊接件隨爐冷卻，獲得釬焊連接接頭。
2.如權(quán)利要求1所述利用Au-12Ge共晶釬料釬焊非晶合金的方法，其特征在于，真空釬焊中通過(guò)熱模擬試驗(yàn)機(jī)對(duì)焊接件施加5MPa的軸向壓力。
【文檔編號(hào)】B23K1/19GK103737139SQ201310750916
【公開(kāi)日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】寇宏超, 李金山, 王軍, 管恒, 唐斌, 胡銳, 張鐵邦, 楊劼人, 薛祥義 申請(qǐng)人:西北工業(yè)大學(xué)