[发明专利]一种弥散铜的焊接方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及金属焊接技术领域，具体涉及一种弥散铜的焊接方法。

【背景技术】

已知的，弥散铜材料是在铜基体上弥散分布着纳米级氧化铝颗粒增强相，其具有高强度、高导电性以及耐热的特性；由于弥散铜材料中氧化铝陶瓷与铜金属的浸润性差，两种材料的密度差异大，若采用熔焊方法焊接时，氧化铝颗粒在熔焊时易发生团聚、浮于熔池表面等现象，进而易造成焊不上、焊接接头强度低等技术问题。

同时弥散铜材料的连接是大型弥散铜制品开发的难点，发明人经过检索国内的相关资料得出：在国外，弥散铜材料与其它金属的连接一般采用热等静压连接技术或保护气氛炉钎焊连接,但是经过分析发现，在采用热等静压连接技术焊接弥散铜时存在如下缺点：

① 连接成本高，生产效率低：热等静压设备昂贵，单次处理费用高，费效比低，热等静压机需几千万元以上的一次性投资，设备成本高。热等静压机在使用时需要进行抽真空后充入惰性气体，然后加热至接近1000℃的高温，再进行长时间后的保温后再降温，连接一次需耗费一天时间，效率低，无法适应连续化的生产需要；

②工件经过长时间的高温处理，力学性能有所降低；

③ 可连接的工件形状受限：由于热等静压机受工作室空间的限制，无法放置过高、过重、过大的工件，无法处理大的盘圆，因此可连接的工件形状受限；

④ 能耗高：由于热等静压升温、保温的温度高，时间长，因此能耗高。

在采用保护气氛炉钎焊连接时，由于钎料熔点的限制，焊接后材料无法高温退火，由于设备限制也无法连接大规格弥散铜制品；而针对弥散铜材料的其它焊接技术未见报道和记载在任何书籍和文献中。

【发明内容】

为了克服上述技术的不足，本发明提供了一种弥散铜的焊接方法，本发明通过在弥散铜与对焊材料的端部分别加工焊接坡口，然后在焊接坡口上堆焊过渡层和填充层，大大提高了生产效率高，本发明具有工艺简单、焊接热影响区小，焊接接头强度高等特点，具有广泛的应用前景。

为实现如上所述的发明目的，本发明采用如下所述的技术方案：

一种弥散铜的焊接方法，所述方法包括如下步骤：

第一步、在弥散铜和对焊材料上分别加工焊接坡口, 然后将弥散铜和对焊材料浸泡在酸中，取出后清理弥散铜和对焊材料表面的氧化层；

第二步、在上述步骤的基础上，分别在弥散铜和对焊材料上的焊接坡口上堆焊过渡层；

第三步、在第二步的基础上，在弥散铜和对焊材料的过渡层之间焊接填充层，在焊接填充层时从内到外逐层填充，每焊好一层需清除焊层表面的氧化层，清除后再填充第二层，直至填充满；

第四步、在第三步的基础上，填充完成后使弥散铜和对焊材料自然冷却，冷却后将多余部分打磨掉即可。

所述的弥散铜的焊接方法，所述过渡层在堆焊时焊接参数为：

焊接电流270～300A；

氩气流量15～20L/min；

堆焊厚度1～1.5mm。

所述的弥散铜的焊接方法，所述填充层在填充时焊接电压为10～12V，焊接电流为250～260A，焊接速度为0.1～0.2m/min，焊接时控制层间焊接温度不超过300℃。

所述的弥散铜的焊接方法，所述过渡层的材料为B30的焊丝，所述焊丝直径为￠1.5～￠3mm。

所述的弥散铜的焊接方法，所述填充层的材料为B30的焊丝，所述焊丝直径为￠1.5～￠3mm。

所述的弥散铜的焊接方法，所述弥散铜的成份如下：

Al₂O₃    0.2～1.2%；

余量为 Cu。

所述的弥散铜的焊接方法，所述对焊材料为弥散铜1或紫铜或白铜或低碳钢中的任意一种。

所述的弥散铜的焊接方法，所述弥散铜的形状为丝材或棒材或板材或管材或盘圆。

所述的弥散铜的焊接方法，所述焊接坡口为带1mm钝边的30°半X型坡口。

所述的弥散铜的焊接方法，所述酸为5～15%的稀硫酸，浸泡时间为20~40min。

采用如上所述的技术方案，本发明具有如下所述的优越性：