[发明专利]一种等离子切割电极非真空钎焊方法

说明书

本发明属于钎焊方法技术领域，具体涉及一种等离子切割电极非真空钎焊方法，包括以下步骤：S101、采用电镀、化学镀或者物理气相沉积在铪丝表面镀覆金属层；S102、在铜基体中心孔内预制焊料片及助焊剂；S103、将表面镀覆金属层的铪丝和铜基体装配在一起，并充入惰性气体进行保护；S104、启动高频设备，对待焊接区域进行加热焊接；S105、焊接完成后，继续充入惰性气体，待降温后取出成品。本发明通过在铪丝表面镀覆铜层，从而将铪丝与铜的焊接转换成铜与铜的焊接，实现了在非真空环境下，采用高频焊接的方法来生产产品，既不影响产品性能，又可降低焊接成本，提高生产效率；同时，在助焊剂及惰性气体氩气双重保护下能够确保焊接质量的稳定可靠性。

技术领域

本发明属于钎焊方法技术领域，具体涉及一种等离子切割电极非真空钎焊方法。

背景技术

铜是电和热的良导体，与其他材料连接能起到加强散热的作用。铪是一种高熔点难熔的稀有金属,具有良好的导热、导电性能和较低的电子逸出功,被用作等离子切割用电极中的等离子发射体。电极是等离子切割机割炬的主要元件,铪与铜基体连接在一起,充分利用了铪和铜的各自的优点,使电极在最大限度地发射等离子弧的同时，又能将热量尽快地传导出去,提高电极的抗烧损能力，延长电极使用寿命。

传统等离子切割电极中铪丝通常采用过盈配合的机械式镶嵌，这种方式制作的电极使用消耗快，使用寿命不稳定。钎焊方法是将铪与铜基体焊接成一个整体,提高其导热、导电性能,同时可有效防止热胀冷缩产生间隙或氧化膜层,使电极寿命显著延长。由于铪丝本身的活性特点，为避免钎焊过程中铪丝表面的氧化，铪与铜的钎焊通常采用真空钎焊方式进行连接，真空钎焊焊接切割电极是将焊料提前预制在焊接处，再将工件放置在真空钎焊炉内，通过对钎焊炉抽真空，达到一定真空度后进行加热，到达焊接温度，通过焊料的熔化，将铪丝与铜焊接在一起的工艺。

而现有的真空钎焊方法，均存在以下缺点与不足：

(1)需要通过对设备进行抽真空，加热升温，焊接，降温整体一个大循环长达十几个小时，工件才可完成焊接，效率较低。

(2)生产工件需要全部放入真空炉内，进行整体加热升温，对铜基体造成较大程度的软化，导致后续对钎焊件的精细加工速度慢，增加加工成本。

(3)为了降低焊接温度减少铜基体的软化，必须采用低熔点的共晶焊料，含银量高达72％，成本非常高。

(4)由于铪丝的活性特点，必须严格控制真空度，所以对设备的性能要求高，造价昂贵；由于铜在真空及高温环境下会大量挥发聚集，到设备腔体内壁上，对设备的污染比较严重，造成设备的使用维护成本升高。

(5)焊接过程中，如果真空度控制不好，铪丝焊接很容易氧化，导致焊料无法润湿和填充，出现焊接气孔、焊缝组织不致密等缺陷。

(6)焊接过程中，炉内工件数量多，难以保证工件被均匀加热，导致焊接质量不稳定，从而导致切割电极寿命不稳定。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中等离子切割电极存在生产成本高且质量不稳定的问题，提供的一种等离子切割电极非真空钎焊方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种等离子切割电极非真空钎焊方法，包括以下步骤：

S101、铪丝表面镀覆金属层；

S102、在铜基体中心孔内预制焊料片及助焊剂；

S103、将表面镀覆金属层的铪丝和铜基体装配在一起，并充入惰性气体进行保护；

S104、启动高频设备，对待焊接区域进行加热焊接；

S105、焊接完成后，继续充入惰性气体，待降温后取出成品。

优选的，所述S101中采用电镀、化学镀或者物理气相沉积在铪丝表面镀覆金属层。