[其他]鈹與某些金屬(包括鈹)或合金的銅擴(kuò)散釬焊

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 85100174
• 申請(qǐng)日: 1985-04-01
• 公開（公告）號(hào): CN85100174B
• 公開（公告）日: 1988-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉序芝;田招弟;袁保玲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子工業(yè)部第十二研究所
• 主分類號(hào): B23K20/00
• 分類號(hào): B23K20/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

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

由于金屬鈹對(duì)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(jié)構(gòu)以及鈹片處理工藝無毒害。現(xiàn)有鈹?shù)暮附蛹夹g(shù)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(jìn)行釬焊。（引自Grant，L.A.Joining.II BrazingandSoldering，BerylliumSci.Technol.，1979，2，249-73（Eng.）byFloyd.DennishR.;Lowe，JohnN.Pleenum：NewYork.）

鈹與鈹之間采用Ag、Ni和Au進(jìn)行擴(kuò)散焊，（引自Grant，L.A.JoiningIIIDiffusionbondingBerylliumSci.Technol.1979，2，275-96（Eng.）EditedbyFloyd.Demisy;Lowe，JohnN.Pleenum：NewYork.）

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(jìn)行真空釬焊（引自T.G.Glenn;V.K.Grotsky，andD.L.Keller，VacuumBrazingBerylliumtoMonel，WeldingJournal，61，10，198233〈＆＆〉）并在焊前需對(duì)鈹進(jìn)行研磨，超聲去油和酸溶液（2.9NHNO₃、0.8NNH₄F₂）浸泡清洗等復(fù)雜工藝。國內(nèi)現(xiàn)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(jìn)行釬焊;或?qū)⒉讳P鋼電鍍Ni采用HIAgCu28，HIAg61Cu24In15和HIAg60Cu30Sn10等釬料與鈹進(jìn)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(duì)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(fā)”《電子管技術(shù)》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(chǎn)生有毒物質(zhì)，對(duì)環(huán)境造成污染。

本發(fā)明的目的是找出對(duì)環(huán)境無污染的工藝處理方法;采用蒸氣壓低的焊料（因?yàn)檎魵鈮焊撸瑫?huì)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(fā)生。）直接進(jìn)行鈹與某些金屬或合金的氣密焊接，其強(qiáng)度應(yīng)滿足電真空器件的要求。

本發(fā)明內(nèi)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(gè)數(shù)量級(jí)的蒸氣壓，這是材料本身性質(zhì)所決定的。），直接進(jìn)行鈹片與某些金屬或合金（例如不銹鋼等）另件的擴(kuò)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(kuò)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(jìn)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(nèi)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(yōu)于1×10^-4托）或惰性氣體爐內(nèi)，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(jìn)行擴(kuò)散釬焊。

本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)是（1）采用了蒸氣壓低成本也低的銅焊料，代替現(xiàn)有技術(shù)中所使用的蒸氣壓高的銀基焊接，從而滿足了長壽命、高可靠的電真空器件的要求。（2）焊接前的鈹?shù)奶幚硪约氨缓附饘倩蚝辖鹆砑奶幚砑炔恍枰婂円膊恍枰嵯矗@是由于鈹與銅接觸。在高于853℃時(shí)，生成液態(tài)的BeCu-r相，它具有足夠活性，能溶解BeO膜，及被焊金屬表面的氧化膜，所以不需電鍍與酸洗。可避免含鈹?shù)氖Ｓ嘤卸鞠匆汉湾円簩?duì)環(huán)境的污染。用本發(fā)明方法焊接出的焊件，在強(qiáng)度、氣密性、耐烘烤、耐熱沖擊等性能方面均能滿足電真空器件的要求。該焊接工藝可用于x射線管、β射線管、加速器等真空器件的輸入和輸出窗中的鈹和其他金屬或合金的氣密焊接。

以下將結(jié)合附圖對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步的實(shí)施舉例。