[其他]鈹與某些金屬(包括鈹)或合金的銅擴散釬焊

在審

• 申請號: 101985000000174
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85100174B
• 公開（公告）日: 1988-09-07
• 發明（設計）人: 劉序芝;田招弟;袁保玲
• 申請（專利權）人: 電子工業部第十二研究所
• 代理公司: 電子工業部專利服務中心
• 代理人: 李勤媛

鈹與某些金屬（包括鈹）或合金的銅擴散釬焊，采用蒸氣壓低的銅焊料直接進行鈹與某些金屬（包括鈹）或合金的擴散釬焊，工藝中的主要特征是，焊接前的鈹及被焊金屬或合金只需用一般去油方式清洗，避免了產生有毒物污染環境的危害。焊接時直接將銅焊料放置在被焊件之間，置于真空爐或惰性氣體爐內加壓進行銅擴散釬焊。該釬焊工藝可用于ｘ射線管、β射線管、加速器等電真空器件中所用的輸入和輸出窗中鈹與其他金屬和合金的焊接。

本發明是關于銅擴散釬焊的工藝方法，特別是采用蒸氣壓低的銅焊料對于鈹與某些金屬（包括鈹）或合金進行釬焊的工藝方法。

由于金屬鈹對幅射線的吸收量小，因而在一些電真空器件中用鈹作為幅射線輸出或輸入的窗口，這樣就提出了鈹與其它金屬或合金的焊接問題。作為真空器件的鈹窗（譬如x射線、β射線管輸出窗）不僅要求焊縫具有漏速小于10¹⁰升·托/秒的氣密性而且要求所使用的焊料蒸氣壓低、不采用過渡焊接結構以及鈹片處理工藝無毒害。現有鈹的焊接技術是在鈹-不銹鋼或其他合金之間采用BAg-18（60%Ag，30%Cu及10%Sn）或BAg-19（純Ag加0.2%Li）等釬焊料進行釬焊。（引自Grant，L.A.Joining.II Brazing and Soldering，Beryllium Sci.Technol.，1979，2，249-73（Eng.）by Floyd.Dennish R.;Lowe，John N.Pleenum：New York.）

鈹與鈹之間采用Ag、Ni和Au進行擴散焊，（引自Grant，L.A.Joining III Diffusion bonding Beryllium Sci.Technol.1979，2，275-96（Eng.）Edited by Floyd.Demisy;Lowe，John N.Pleenum：New York.）

鈹與蒙乃爾合金之間采用BAg-8（72%Ag，28%Cu），及BAg-17（60%Ag，30%Cu，10%Sn）以及純Ag進行真空釬焊（引自T.G.Glenn;V.K.Grotsky，and D.L.Keller，Vacuum Brazing Beryllium to Monel，Welding Journal，61，10，1982 33〈＆＆〉）并在焊前需對鈹進行研磨，超聲去油和酸溶液（2.9N HNO₃、0.8N NH₄F₂）浸泡清洗等復雜工藝。國內現有焊接工藝中鈹和不銹鋼都需電鍍一層銅，采用HIAgCu28（72%Ag～28%Cu）進行釬焊;或將不銹鋼電鍍Ni采用HIAgCu28，HIAg61Cu24In15和HIAg60Cu30Sn10等釬料與鈹進行釬焊。上述焊接工藝存在的問題是均選用了含Ag的銀基焊料，銀的蒸氣壓高已不能滿足電真空器件對焊接提出的較高要求。〔引自陳銚生、彭自安的“電子管中AgCu焊料的蒸發”《電子管技術》第一期P54-56，1983年〕。此外，焊接前的工序處理中無論酸洗或電鍍過程，均要產生有毒物質，對環境造成污染。

本發明的目的是找出對環境無污染的工藝處理方法;采用蒸氣壓低的焊料（因為蒸氣壓高，會使真空器件在釬焊后損耗增大，漏電加重，真空度下降等不好的后果發生。）直接進行鈹與某些金屬或合金的氣密焊接，其強度應滿足電真空器件的要求。

本發明內容為，采用蒸氣壓低的銅焊料（指一般純無氧銅，它具有比銀基焊料低三個數量級的蒸氣壓，這是材料本身性質所決定的。），直接進行鈹片與某些金屬或合金（例如不銹鋼等）另件的擴散釬焊。鈹片與金屬或合金的焊接面成帶有園角的平面幾何形狀。

擴散釬焊的全過程是先用去污粉、丙酮等常用的簡單方法將鈹片和被焊金屬或合金另件進行去油清洗，然后將被焊金屬或合金另件置于氫爐中于1000℃保溫30分鐘定型;鈹片在真空爐內于950℃保溫30分鐘定型，以保持其平度。所采用銅焊料片的厚度為1mm以下，放置于鈹與被焊金屬或合金另件之間，兩者之間的搭接寬度在5mm以下。將上述裝配件放置于真空爐（真空度優于1×10^-4托）或惰性氣體爐內，加上大于50克/毫米²的壓力（其方向垂直于焊接面）。升溫至915℃±15℃保溫2-8分鐘，進行擴散釬焊。