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釬焊3D打印不銹鋼和氧化鋁陶瓷的釬料及制備和釬焊方法與流程

文檔序號(hào):12364203閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種釬焊3D打印不銹鋼和氧化鋁陶瓷的釬料,其特征在于:所述釬料以重量百分比計(jì)的元素成分包括:Cu20.0%~25.0%,In13.0%~16.0%,Ti2.0%~5.0%,Sm0.02%~0.2%,Er0.01%~0.1%,余量為Ag。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的釬焊3D打印不銹鋼和氧化鋁陶瓷的釬料,其特征在于:所述釬料以重量百分比計(jì)的元素成分包括:Cu21.5%~23.5%,In13.5%~15.0%,Ti2.5%~4.0%,Sm0.05%~0.1%,Er0.01%~0.05%,余量為Ag。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的釬焊3D打印不銹鋼和氧化鋁陶瓷的釬料,其特征在于:所述釬料以重量百分比計(jì)的元素成分包括:Cu22.7%,In14.5%,Ti3.6%,Sm0.05%,Er0.05%,余量為Ag。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的釬焊3D打印不銹鋼和氧化鋁陶瓷的釬料,其特征在于:所述釬料為箔片帶狀,厚度為50~100μm。

5.一種如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的釬焊3D打印不銹鋼和氧化鋁陶瓷的釬料制備方法,其特征在于,包括以下步驟:

1)按質(zhì)量百分比稱取高純度的Ti顆粒、In顆粒、Er顆粒、Sm顆粒、Cu片制得混合物,放入加有丙酮的容器中,在15-25℃的溫度下進(jìn)行超聲清洗15~20min;

2)將步驟1超聲清洗后的混合物在30~50℃的溫度下烘干,得到干燥的混合物;

3)將混合物和Ag采用真空感應(yīng)熔煉的方法制備成分均勻的釬料母合金,將制備出的母合金碾碎后,裝入高真空單輥甩帶機(jī)的石英玻璃管內(nèi);

4)將石英玻璃管夾裝在甩帶機(jī)的電感應(yīng)加熱圈中,并將其噴嘴至銅輥表面間距調(diào)整為150~200μm;

5)關(guān)閉爐門(mén),采用機(jī)械泵抽真空至1.5×10-3Pa,然后采用分子泵抽高真空,高真空度不低于9×10-5Pa,然后腔體充滿高純Ar氣至200~230mbar;

6)開(kāi)啟電機(jī),使銅輥轉(zhuǎn)速28~33m/s的范圍內(nèi),再開(kāi)啟高頻電源,將石英玻璃管內(nèi)的母合金高頻感應(yīng)加熱至完全均勻熔融后,保溫過(guò)熱熔體60s~80s;

7)將Ar氣氣壓調(diào)制P=50KPa,用高壓氬氣將石英玻璃內(nèi)的過(guò)熱熔體連續(xù)噴射到高速旋轉(zhuǎn)的冷卻銅輥表面,液態(tài)金屬受到急冷而成箔帶狀,從而得到釬料箔片帶,厚度為50~100μm。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的釬焊3D打印不銹鋼和氧化鋁陶瓷的釬料制備方法,其特征在于:所述步驟4)中噴嘴呈長(zhǎng)方形,其長(zhǎng)度為8~10mm,寬度為0.8~1.2mm。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的釬焊3D打印不銹鋼和氧化鋁陶瓷的釬料制備方法,其特征在于:所述步驟6)中銅輥直徑為250mm,銅輥寬度為50mm。

8.一種如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的釬焊3D打印不銹鋼和氧化鋁陶瓷的釬焊方法,其特征在于,包括以下步驟:

1)準(zhǔn)備階段:對(duì)待釬焊的氧化鋁陶瓷和3D打印不銹鋼試樣端面進(jìn)行清理,除去表面的雜質(zhì)、油污以及氧化膜,用金相砂紙進(jìn)行研磨光滑,將氧化鋁陶瓷和3D打印不銹鋼及釬料箔片一起置于丙酮中,采用超聲波清洗15~20min,并進(jìn)行烘干處理,期間特別注意防止釬料元素的氧化;

2)裝配階段:將清洗后的釬料箔片置于氧化鋁陶瓷和3D打印不銹鋼待焊表面之間,并緊貼裝配于專用釬焊夾具中,確保連接的精度,在夾具上放置額定質(zhì)量的壓頭,產(chǎn)生0.04~0.06MPa的恒定垂直壓力;

3)釬焊連接階段:將裝配好的夾具整體置于真空度不低于1.5×10-5Pa的釬焊爐中,以15℃/min的速率升溫至500℃,保溫30min,再以10℃/min的速率升溫至760℃,保溫20min,再以5℃/min的速率降溫至300℃,之后再隨爐冷卻至室溫,開(kāi)爐取出被焊連接件即可。

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