[发明专利]Si3N4与42CrMo钢的连接钎料和钎焊连接方法

权利要求书

1.Si₃N₄与42CrMo钢的连接钎料，其特征在于它由混合粉末和复合相组成，其中混合粉末按质量百分比由66%~71%的Ag粉末、26%~31%的Cu粉末和3%~6%的Ti粉末组成；复合相为TiN颗粒，复合相与混合粉末的体积比为（1~15）:（85~99）。

2.根据权利要求1所述的Si₃N₄与42CrMo钢的连接钎料，其特征在于其中混合粉末按质量百分比由66.5%~70%的Ag粉末、25%~30%的Cu粉末和3.5%~5.5%的Ti粉末组成；复合相为TiN颗粒，复合相与混合粉末的体积比为（2~14）:（86~98）。

3.根据权利要求1所述的Si₃N₄与42CrMo钢的连接钎料，其特征在于其中混合粉末按质量百分比由69%的Ag粉末、27%的Cu粉末和4%的Ti粉末组成；复合相为TiN颗粒，复合相与混合粉末的体积比为5:95。

4.使用权利要求1所述的Si₃N₄与42CrMo钢的连接钎料进行钎焊连接方法，其特征在于它是通过以下步骤实现的：

一、按质量百分比称取66%~71%的Ag粉末、26%~31%的Cu粉末和3%~6%的Ti粉末,然后将三者混合，得到混合粉末，其中这三种金属粉末的粒径都为5μm~50μm；

二、按复合相与混合粉末的体积比为（1~15）:（85~99）的比例称取复合相TiN颗粒，然后将此TiN颗粒加入到步骤一中得到的混合粉末中，再一起放入球磨机中，在球磨机转速为150r/min~250r/min的条件下，粉磨1.5h~2.5h后，得到复合连接钎料，其中，TiN颗粒的粒径为5μm~50μm，球磨时的球料比为5:1；

三、将Si₃N₄陶瓷和42CrMo钢的连接面分别用金刚石研磨膏和金相砂纸进行抛光处理，然后将经抛光处理后的Si₃N₄陶瓷和42CrMo钢放入丙酮中，在超声功率为100W~150W的条件下，清洗25min~35min，再用无水乙醇冲洗，吹干；

四、步骤二中得到的复合连接钎料、羟乙基纤维素粘结剂和水按质量比为（5~20）:1:（50~200）的比例混合制成膏状的Ag-Cu-Ti+TiN复合连接钎料，并将该膏状钎料置于经步骤三处理后的Si₃N₄陶瓷和42CrMo钢之间，干燥后得到待焊件；

五、将步骤四中得到待焊件置于真空钎焊炉中，在待焊件两端加压至0.8×10⁴Pa~1.2×10⁴Pa，当抽真空至1.0×10^-3Pa~3.0×10^-3Pa时，以10℃/min的升温速率将试样加热到280℃~320℃并保温25min~35min，然后以10℃/min的速率升温到700℃，再以5℃/min的升温速率加热到850℃~950℃，连接时间为5min~60min，接着以5℃/min的速度降温至280℃~320℃，然后随炉冷却至室温，即完成Si₃N₄和42CrMo钢的钎焊连接。

5.根据权利要求4所述的Si₃N₄与42CrMo钢的钎焊连接方法，其特征在于步骤一中混合粉末由质量百分比为69%的Ag粉末、27%的Cu粉末和4%的Ti粉末组成。

6.根据权利要求4所述的Si₃N₄与42CrMo钢的钎焊连接方法，其特征在于步骤二中按复合相与混合粉末的体积比为5:95的比例称取复合相TiN颗粒。

7.根据权利要求4、5或6所述的Si₃N₄与42CrMo钢的钎焊连接方法，其特征在于步骤三中在超声功率为110W~140W的条件下，清洗28min~32min。