本發(fā)明涉及鈹箔與異種材料連接，具體而言，涉及一種鈹箔與不銹鋼件封接的方法。

背景技術(shù)：

1、鈹具有優(yōu)異的x線穿透性，因x線照射而產(chǎn)生的二次放射線較少，廣泛應(yīng)用于x射線解析裝置，x射線檢查裝置，電子顯微鏡，加速器裝置等。鈹窗作為輻射探測中一個(gè)重要的組件，其主要作用是密封真空，增加透射率。

2、目前，鈹箔的連接主要有兩種方法：粘結(jié)和焊接。粘結(jié)一般采用環(huán)氧樹脂將鈹箔與不銹鋼件粘結(jié)起來，粘接能夠較好地滿足檢測儀器對鈹箔的氣密性要求。但是環(huán)氧樹脂容易老化，特別是x射線真空器件制作過程中需要對器件進(jìn)行400℃烘烤去氣，高溫容易導(dǎo)致粘接用環(huán)氧樹脂發(fā)生老化失效。而采用焊接工藝，鈹箔在焊接前后，特別是焊接過程中高溫加熱時(shí)容易氧化而發(fā)生脆裂，同時(shí)造成焊料難以潤濕鈹箔，從而造成漏率等問題。例如，中國專利：cn103715045，《一種鈹窗及其封接方法》，采取在鈹窗片先鍍一層鎳，然后使用銀銅焊料(agcu28)進(jìn)行焊接，該專利中增加了電鍍工藝步驟，且在該焊接溫度下不足以使鈹?shù)难趸锲屏眩恢袊鴮＠篶n114178639，《一種用于鈹窗和不銹鋼基座的脈沖激光釬焊封接方法》，采用低熱輸入脈沖激光將agcu28焊料焊膏熔化并填充鈹窗與不銹鋼件基座之間的縫隙，實(shí)現(xiàn)二者之間的致密封接。但agcu28焊料對不銹鋼件的潤濕性較差；焊膏中有機(jī)物容易碳化影響焊料與鈹?shù)姆磻?yīng)；且激光加熱對厚度幾十到幾百微米的鈹箔焊接，加熱時(shí)控制難度較大。

3、因此，亟需研發(fā)一種能夠?qū)⑩敳c不銹鋼進(jìn)行更好封接的方法，避開電鍍步驟，采用更合適的焊接材料、焊接工藝，以獲得高質(zhì)量的鈹箔與不銹鋼件封接件。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是鈹箔在焊接前后，特別是焊接過程中高溫加熱時(shí)容易氧化而發(fā)生脆裂，同時(shí)造成焊料難以潤濕鈹箔，從而造成漏率等問題。

2、為解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明提供一種鈹箔與不銹鋼件封接的方法，包括如下步驟：s1、焊接零件及焊料預(yù)處理，將鈹箔進(jìn)行去油清洗、酸洗，去除表面的油污、氧化物；對不銹鋼件、焊料進(jìn)行包括去油清洗的預(yù)處理，去除表面的油污；s2、裝配，由下而上依次將鈹箔、焊料、不銹鋼件的進(jìn)行裝配，在不銹鋼件的上側(cè)放置隔離件和封接壓塊，封接壓塊用于通過自重將不銹鋼件向下壓緊，得到待釬焊的裝配好的組件，準(zhǔn)備釬焊；s3、釬焊，將裝配好的組件置于真空爐內(nèi)，升高真空爐的爐溫并保溫，進(jìn)行釬焊，在釬焊過程中通過高溫分解鈹箔上的氧化物，使焊料能夠有效潤濕鈹箔，充分有效反應(yīng)，保溫結(jié)束后控制降溫至室溫，取出釬焊后組件，從而得到鈹箔與不銹鋼件封接件。

3、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，步驟s3中，將裝配好的組件置于真空爐，進(jìn)行釬焊，可首先以10～20℃/min的升溫速率加熱到400℃，再以5～15℃/min的升溫速率加熱到焊料熔點(diǎn)以上70～120℃，保溫1～10mim；隨后以5～15℃/min的降溫速率降至500℃，最后隨爐冷卻至室溫，從而得到鈹箔與不銹鋼件封接件。

4、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可在真空爐加熱過程中始終保證真空度優(yōu)于1×10-33pa。

5、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，焊料可為包括銀銅鎳(agcuni)、鈀銀銅(pdagcu)的焊料中的一種或多種。

6、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，步驟s1中，鈹箔的厚度可為0.01mm～1mm。

7、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，步驟s1中，對鈹箔進(jìn)行酸洗時(shí)，可按照10％氫氟酸溶液，或40％硝酸溶液加5％氫氟酸溶液配置，進(jìn)行酸洗去除表面的氧化物。

8、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，不銹鋼件材料可為包括馬氏體類不銹鋼、鐵素體類不銹鋼、碳素鋼的不銹鋼中的一種或多種。

9、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，焊料的厚度可為0.01～0.1mm。

10、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，隔離件可為陶瓷材料，與焊料、鈹箔不反應(yīng)，以避免焊料向上攀爬。

11、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，封接壓塊可為不銹鋼件，封接壓塊質(zhì)量根據(jù)焊接面積大小以60～200g/mm2設(shè)計(jì)。

12、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，依據(jù)焊料銀銅鎳(agcuni)或鈀銀銅(pdagcu)的熔點(diǎn)，可將釬焊工藝溫度設(shè)定在850～900℃。

13、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的實(shí)施例所提供的技術(shù)方案至少可實(shí)現(xiàn)如下有益效果：

14、本發(fā)明通過酸洗和焊接過程中的高溫處理，有效破除鈹箔表面的氧化物；所使用的焊料對不銹鋼件、鈹箔均具有良好的潤濕性，發(fā)生反應(yīng)。從而直接實(shí)現(xiàn)鈹箔與不銹鋼件之間的焊接，獲得高質(zhì)量的鈹箔與不銹鋼件封接件。

15、本發(fā)明采用包括銀銅鎳(agcuni)或鈀銀銅(pdagcu)的焊料作為焊接材料，銀銅鎳(agcuni)或鈀銀銅(pdagcu)可以直接與鈹箔和不銹鋼件之間進(jìn)行釬焊，無需對不銹鋼件進(jìn)行電鍍等處理。例如，鈀銀銅(pdagcu27-5)的熔點(diǎn)為807～810℃，銀銅鎳(agcuni28-2)的熔點(diǎn)為779～815℃。本發(fā)明的釬焊工藝溫度在850～900℃，比焊料熔點(diǎn)溫度高出70～120℃，既可以滿足焊料熔化焊接鈹箔和不銹鋼件；同時(shí)此溫度可以使酸洗后到進(jìn)爐釬焊前時(shí)間內(nèi)接觸空氣產(chǎn)生的鈹氧化物發(fā)生高溫破解，使焊料能夠有效潤濕鈹箔，充分有效反應(yīng)。

16、本發(fā)明對釬焊前的鈹箔采取酸洗處理，對于改善潤濕性、緩解應(yīng)力，而獲得致密性良好的鈹箔與不銹鋼件封接件，具有十分重要的作用。

技術(shù)特征：

1.一種鈹箔與不銹鋼件封接的方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的鈹箔與不銹鋼件封接的方法，其特征在于，步驟s3中，將所述裝配好的組件置于真空爐，進(jìn)行釬焊，包括如下子步驟：

3.如權(quán)利要求1所述的鈹箔與不銹鋼件封接的方法，其特征在于，步驟s3中，在所述真空爐加熱過程中始終保證真空度優(yōu)于1×10-3pa。

4.如權(quán)利要求1所述的鈹箔與不銹鋼件封接的方法，其特征在于，所述焊料為包括銀銅鎳(agcuni)、鈀銀銅(pdagcu)的焊料中的一種或多種。

5.如權(quán)利要求1所述的鈹箔與不銹鋼件封接的方法，其特征在于，步驟s1中，所述鈹箔的厚度為0.01mm～1mm。

6.如權(quán)利要求1所述的鈹箔與不銹鋼件封接的方法，其特征在于，步驟s1中，對鈹箔進(jìn)行酸洗時(shí)，按照10％氫氟酸溶液，或40％硝酸溶液加5％氫氟酸溶液配置，進(jìn)行酸洗去除表面的氧化物。

7.如權(quán)利要求1所述的鈹箔與不銹鋼件封接的方法，其特征在于，所述不銹鋼件材料為包括馬氏體類不銹鋼、鐵素體類不銹鋼、碳素鋼的不銹鋼中的一種或多種。

8.如權(quán)利要求1所述的鈹箔與不銹鋼件封接的方法，其特征在于，所述焊料的厚度為0.01～0.1mm。

9.如權(quán)利要求1所述的鈹箔與不銹鋼件封接的方法，其特征在于，所述隔離件為陶瓷材料，與焊料、鈹箔不反應(yīng)，以避免焊料向上攀爬。

10.如權(quán)利要求1所述的鈹箔與不銹鋼件封接的方法，其特征在于，所述封接壓塊為不銹鋼件，所述封接壓塊質(zhì)量根據(jù)焊接面積大小以60～200g/mm2設(shè)計(jì)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種鈹箔與不銹鋼件封接的方法，包括步驟：S1、預(yù)處理，將鈹箔進(jìn)行去油清洗、酸洗，去除表面的油污、氧化物；對不銹鋼件、焊料進(jìn)行包括去油清洗的預(yù)處理，去除表面的油污；S2、裝配，由下而上依次將鈹箔、焊料、不銹鋼件的進(jìn)行裝配，得到待釬焊的裝配好的組件；S3、釬焊，將裝配好的組件置于真空爐內(nèi)，升高真空爐的爐溫并保溫，通過高溫分解鈹箔上的氧化物，使焊料能夠有效潤濕鈹箔，充分有效反應(yīng)，保溫結(jié)束后控制降溫至室溫，取出釬焊后封接件。依據(jù)本發(fā)明的鈹箔與不銹鋼件封接法能夠有效破除鈹箔表面的氧化物，焊料對不銹鋼件具有良好的潤濕性，發(fā)生反應(yīng)，從而直接實(shí)現(xiàn)鈹箔與不銹鋼件之間的焊接，獲得高質(zhì)量的鈹箔與不銹鋼件封接件。

技術(shù)研發(fā)人員：陳欣,秦臻,趙偉,李晨,黃剛,向軍,李天濤,楊潔,劉平
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國工程物理研究院流體物理研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9