[其他]铍与某些金属(包括铍)或合金的铜扩散钎焊

说明书

铍与某些金属（包括铍）或合金的铜扩散钎焊，采用蒸气压低的铜焊料直接进行铍与某些金属（包括铍）或合金的扩散钎焊，工艺中的主要特征是，焊接前的铍及被焊金属或合金只需用一般去油方式清洗，避免了产生有毒物污染环境的危害。焊接时直接将铜焊料放置在被焊件之间，置于真空炉或惰性气体炉内加压进行铜扩散钎焊。该钎焊工艺可用于ｘ射线管、β射线管、加速器等电真空器件中所用的输入和输出窗中铍与其他金属和合金的焊接。

本发明是关于铜扩散钎焊的工艺方法，特别是采用蒸气压低的铜焊料对于铍与某些金属（包括铍）或合金进行钎焊的工艺方法。

由于金属铍对幅射线的吸收量小，因而在一些电真空器件中用铍作为幅射线输出或输入的窗口，这样就提出了铍与其它金属或合金的焊接问题。作为真空器件的铍窗（譬如x射线、β射线管输出窗）不仅要求焊缝具有漏速小于10¹⁰升·托/秒的气密性而且要求所使用的焊料蒸气压低、不采用过渡焊接结构以及铍片处理工艺无毒害。现有铍的焊接技术是在铍-不锈钢或其他合金之间采用BAg-18（60%Ag，30%Cu及10%Sn）或BAg-19（纯Ag加0.2%Li）等钎焊料进行钎焊。（引自Grant，L.A.Joining.II Brazing and Soldering，Beryllium Sci.Technol.，1979，2，249-73（Eng.）by Floyd.Dennish R.;Lowe，John N.Pleenum：New York.）

铍与铍之间采用Ag、Ni和Au进行扩散焊，（引自Grant，L.A.Joining III Diffusion bonding Beryllium Sci.Technol.1979，2，275-96（Eng.）Edited by Floyd.Demisy;Lowe，John N.Pleenum：New York.）

铍与蒙乃尔合金之间采用BAg-8（72%Ag，28%Cu），及BAg-17（60%Ag，30%Cu，10%Sn）以及纯Ag进行真空钎焊（引自T.G.Glenn;V.K.Grotsky，and D.L.Keller，Vacuum Brazing Beryllium to Monel，Welding Journal，61，10，1982 33〈＆＆〉）并在焊前需对铍进行研磨，超声去油和酸溶液（2.9N HNO₃、0.8N NH₄F₂）浸泡清洗等复杂工艺。国内现有焊接工艺中铍和不锈钢都需电镀一层铜，采用HIAgCu28（72%Ag～28%Cu）进行钎焊;或将不锈钢电镀Ni采用HIAgCu28，HIAg61Cu24In15和HIAg60Cu30Sn10等钎料与铍进行钎焊。上述焊接工艺存在的问题是均选用了含Ag的银基焊料，银的蒸气压高已不能满足电真空器件对焊接提出的较高要求。〔引自陈铫生、彭自安的“电子管中AgCu焊料的蒸发”《电子管技术》第一期P54-56，1983年〕。此外，焊接前的工序处理中无论酸洗或电镀过程，均要产生有毒物质，对环境造成污染。

本发明的目的是找出对环境无污染的工艺处理方法;采用蒸气压低的焊料（因为蒸气压高，会使真空器件在钎焊后损耗增大，漏电加重，真空度下降等不好的后果发生。）直接进行铍与某些金属或合金的气密焊接，其强度应满足电真空器件的要求。

本发明内容为，采用蒸气压低的铜焊料（指一般纯无氧铜，它具有比银基焊料低三个数量级的蒸气压，这是材料本身性质所决定的。），直接进行铍片与某些金属或合金（例如不锈钢等）另件的扩散钎焊。铍片与金属或合金的焊接面成带有园角的平面几何形状。

扩散钎焊的全过程是先用去污粉、丙酮等常用的简单方法将铍片和被焊金属或合金另件进行去油清洗，然后将被焊金属或合金另件置于氢炉中于1000℃保温30分钟定型;铍片在真空炉内于950℃保温30分钟定型，以保持其平度。所采用铜焊料片的厚度为1mm以下，放置于铍与被焊金属或合金另件之间，两者之间的搭接宽度在5mm以下。将上述装配件放置于真空炉（真空度优于1×10^-4托）或惰性气体炉内，加上大于50克/毫米²的压力（其方向垂直于焊接面）。升温至915℃±15℃保温2-8分钟，进行扩散钎焊。