[发明专利]一种超高纯铜系靶材与背板的焊接方法

权利要求书

1.一种超高纯铜系靶材与背板的焊接方法，其特征在于，所述焊接方法包括以下步骤：

(1)将带有螺纹的背板焊接面进行镀膜处理，然后与超高纯铜系靶材进行装配；

(2)将步骤(1)装配好的超高纯铜系靶材和背板放入包套，将所述包套封口后抽真空；

(3)将步骤(2)抽真空后的包套进行热等静压处理，完成超高纯铜系靶材与背板的焊接。

2.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，步骤(1)所述超高纯铜系靶材包括超高纯铜靶材和超高纯铜合金靶材；

优选地，所述超高纯铜合金靶材包括超高纯铜锰合金靶材；

优选地，所述超高纯铜系靶材的纯度为6N以上；

优选地，步骤(1)所述背板的材质包括铝合金。

3.根据权利要求1或2所述的焊接方法，其特征在于，步骤(1)所述背板焊接面上的螺纹通过车削加工得到；

优选地，所述螺纹的间距为0.65～0.85mm；

优选地，所述螺纹的深度为0.5～0.6mm。

4.根据权利要求1-3任一项所述的焊接方法，其特征在于，步骤(1)所述背板焊接面上形成螺纹后，先进行表面处理，再进行镀膜处理；

优选地，所述表面处理依次包括一次水洗、酸洗、二次水洗和干燥；

优选地，所述酸洗所用的酸液由氢氟酸、硝酸和水组成；

优选地，所述酸液中氢氟酸、硝酸和水的体积比分别为(1～2):(3～4):(4～5)。

5.根据权利要求1-4任一项所述的焊接方法，其特征在于，步骤(1)所述镀膜处理采用物理气相沉积法进行，优选为真空磁控溅射法；

优选地，步骤(1)所述镀膜处理形成的膜层的厚度为6～10μm；

优选地，步骤(1)所述镀膜的材质包括钛膜；

优选地，步骤(1)所述镀膜处理完成后30min内进行真空干燥；

优选地，所述真空干燥的温度为60～80℃，时间为60～80min；

优选地，所述真空干燥的真空度为0.01Pa以下。

6.根据权利要求1-5任一项所述的焊接方法，其特征在于，步骤(1)所述装配前，所述超高纯铜系靶材依次进行焊接面加工、表面处理和干燥处理；

优选地，所述焊接面加工为车削光滑处理；

优选地，所述表面处理为采用有机溶剂进行超声波清洗；

优选地，所述有机溶剂包括异丙醇；

优选地，所述超声波清洗的时间为20～30min；

优选地，所述超声波清洗后30min内进行真空干燥；

优选地，所述真空干燥的温度为60～80℃，时间为60～80min；

优选地，所述真空干燥的真空度为0.01Pa以下。

7.根据权利要求1-6任一项所述的焊接方法，其特征在于，步骤(2)所述包套的封口操作为采用氩弧焊焊接；

优选地，步骤(2)所述抽真空后的真空度为0.001Pa以下。

8.根据权利要求1-7任一项所述的焊接方法，其特征在于，步骤(2)所述抽真空后24h内进行热等静压处理；

优选地，步骤(3)所述热等静压处理在热等静压机内进行；

优选地，步骤(3)所述热等静压处理的温度为350～450℃；

优选地，步骤(3)所述热等静压处理的压力为95～105MPa；

优选地，步骤(3)所述热等静压处理的时间为3～5h。

9.根据权利要求1-8任一项所述的焊接方法，其特征在于，步骤(3)所述热等静压处理后冷却，然后移除包套，得到焊接后的超高纯铜系靶材组件；

优选地，所述冷却方式为随炉冷却。

10.根据权利要求1-9任一项所述的焊接方法，其特征在于，所述焊接方法包括以下步骤：

(1)将超高纯铜系靶材依次进行焊接面加工、表面处理和真空干燥处理，所述焊接面加工为车削光滑处理；所述表面处理为采用有机溶剂进行超声波清洗，所述超声波清洗后30min内进行真空干燥；

将背板焊接面进行车削加工形成螺纹，所述螺纹的间距为0.65～0.85mm，所述螺纹的深度为0.5～0.6mm，然后依次进行表面处理、镀膜处理和真空干燥处理，所述表面处理依次包括一次水洗、酸洗、二次水洗和干燥，所述酸洗所用的酸液由氢氟酸、硝酸和水按照体积比(1～2):(3～4):(4～5)组成，所述镀膜处理采用物理气相沉积法进行，形成的膜层的厚度为6～10μm，镀膜处理完成后30min内进行真空干燥；再将经过处理的超高纯铜系靶材和背板进行装配；

(2)将步骤(1)装配好的超高纯铜系靶材和背板放入包套，将所述包套封口后抽真空，所述包套的封口操作为采用氩弧焊焊接，所述抽真空后的真空度为0.001Pa以下；

(3)将步骤(2)抽真空后的包套在24h内置于热等静压机内进行热等静压处理，所述热等静压处理的温度为350～450℃，压力为95～105MPa，时间为3～5h，热等静压处理后冷却，然后移除包套，得到焊接后的超高纯铜系靶材组件。