[发明专利]一种异型材料的焊接方法

说明书

本发明属于溅射靶材制备技术领域，具体涉及一种异型材料的焊接方法，包括如下步骤：S1：于背板表面开出与靶坯相匹配的凹坑，将靶坯置于背板上的凹坑内；S2：将背板加热后，将靶坯置于背板的凹坑中进行轧制；S3：控制第一道次的轧制压力和形变量；S4：将背板与靶坯相对于第一道次旋转90°进行第二道次轧制，控制第二道次的轧制压力和形变量；S5：将背板和靶坯按照同一方向旋转，每旋转相同角度进行一次轧制，控制每道次的轧制压力、形变量以及轧制次数，使背板和靶坯形成界面连接，实现异型材料的焊接，制得靶材。本发明焊接方法不仅获得的靶材绑定率高、晶粒小，且焊接效率高、成本低。

技术领域

本发明属于溅射靶材制备技术领域，具体涉及一种异型材料的焊接方法。

背景技术

传统靶材焊接有如下三种方法：1)铟绑定，该绑定技术绑定简单，只需要一台加热平台。该技术投资门槛较低，但是铟绑定耐温性较低，不适合高于120度的使用场合。2)电子束焊接，该焊接只适合焊接环形焊缝，焊合材质一般为铝合金6061以及高纯铝等，具有焊接焊缝强度高的优点。3)扩散焊接，该焊接方式要求使用热等静压设备，该设备造价高昂，每次使用需要充入30000m³的氩气，使用压力为200Mpa，每次焊接成本高达3000元每片。对于原子质检扩散温度要求在500度以上，焊接伴随而来的材料内部晶粒剧烈长大，特别对于高纯铝会伴有晶粒从200μm长大到1000μm的缺陷。

由于上述焊接方法有其各自特点，成本高且难以用于异型材料的焊接，因此，如何实现异型材料的绑定并降低靶材焊接成本是急需解决的问题。

发明内容

针对现有技术中述及的问题，本申请旨在提供异型材料的焊接方法，不仅获得的靶材绑定率高、晶粒小，且焊接效率高、成本低。

基于上述目的，本申请采用的技术方案如下：

一种异型材料的焊接方法，包括如下步骤：

S1：于背板表面开出与靶坯相匹配的凹坑，将靶坯置于背板上的凹坑内；

S2：将背板加热至一定温度后，将靶坯置于背板的凹坑中进行轧制；

S3：控制第一道次的轧制压力和形变量，将背板和靶坯进行预定位；

S4：将背板与靶坯相对于第一道次旋转90°进行第二道次轧制，控制第二道次的轧制压力和形变量，使背板和靶坯接触界面形成冶金结合；

S5：将背板和靶坯按照同一方向旋转，每旋转相同角度进行一次轧制，控制每道次的轧制压力、形变量以及轧制次数，使背板和靶坯形成界面连接制得靶材，实现异型材料的焊接。

相对于传统靶材的焊接方法，本发明采用轧制的方式，通过控制轧制参数实现异型材料的焊接，具有操作简单，成本低的优势；并且整个轧制过程在5min以内即可实现，具有焊接效率高的优势。

进一步地，步骤S1还包括将背板和靶坯的表面粗糙度处理至1.6μm以下。

通过将背板和靶坯的表面粗糙度处理至1.6μm以下，避免背板和靶坯的绑定不良。

进一步地，背板和靶坯的表面粗糙度处理至0.8μm以下。

通过将背板和靶坯的表面粗糙度处理至0.8μm以下，一方面有助于背板和靶坯的界面焊接，另一方面能够及时发现靶坯和背板的表面是否发生表面氧化现象，从而避免因靶坯和背板的表面氧化而影响两者的界面焊接，造成绑定不良。

进一步地，背板为铝合金背板、铜背板或不锈钢背板；靶坯为高纯铝靶坯、高纯铝铜(99.5:0.5)靶坯或高纯铝硅铜(98:1:1)靶坯，所述靶坯的纯度不低于99.999％。

进一步地，步骤S2中背板的温度为400℃。