[发明专利]一种钨铜或者钨钢和黄铜高频焊接的方法

说明书

技术领域

本发明涉及属于焊接技术领域，特别是一种钨铜或者钨钢合金与黄铜钎焊用钎料及钎焊工艺。

背景技术

钨铜合金是由钨与铜组成的既不互相固溶又不形成金属间化合物的两相单体均匀混合组织，具有良好的导热导电性、抗热震性、尺寸稳定性(低线胀系数)和高温强度，已应用于大功率微波器件的散热和热沉材料及超高压电触头、面向等离子体部件；在航天、军事工业上，可用于火箭、导弹尾喷管的喉衬、喷嘴、燃气舵等高温部件。进一步将钨铜合金与不锈钢异种材料连接制成复合件，可充分发挥钨铜合金高导热导电、抗热震及不锈钢高温抗氧化、耐腐蚀的性能优点，弥补各自的不足，对于提高复合件的整体性能、扩大钨铜合金的应用具有重要意义。

钨钢，又称为硬质合金，是指至少含有一种金属碳化物组成的烧结复合材料。碳化钨，碳化钴，碳化铌、碳化钛，碳化钽是钨钢的常见组份。碳化物组份(或相)的晶粒尺寸通常在0.2-10微米之间，碳化物晶粒使用金属粘结剂结合在一起。粘结剂通常是指金属钴(Co)，但对一些特别的用途，镍(Ni)，铁(Fe)，或其它金属及合金也可使用。对于一个待定的碳化物和粘结相的成份组合称之为“牌号”。

钨铜或者钨钢合金与黄铜焊接时两者的线胀系数、熔点以及热导率等存在较大差异，冷态时过盈配合，且复合件在制备及使用过程中受循环热载荷作用，接头处易产生应力集中，增加断裂倾向，降低焊缝金属的力学性能。

现有技术已有采用钎焊高频焊接钨铜和其他合金，如北京航空材料研究院采用Ti-Zr-Cu-Ni钎料及AgCu28钎料对W50(WCu50)合金与TC4合金进行真空钎焊，接头区W50中的Cu与Ti形成大量脆性相，接头性能较差。中国专利103658904A公开了一种钨和铜合金的真空钎焊连接方法：采用钎焊材料为Cu含量70～75wt.％，Mn含量25～29wt.％，Ti含量1～3wt.％，Cu、Mn、Ti的含量之和为100wt.％的薄带铜基钎料进行焊接，获得的纯钨与铬锆铜合金的对接焊接，焊缝成形良好，焊件无变形，未发现微观裂纹、气孔、夹杂等缺陷。

目前国内外文献中尚未见钨铜或者钨钢合金与黄铜之间钎焊技术的报道，更没有关于其耐腐蚀性的研究。

发明内容

本发明提供了一种钨铜或者钨钢和黄铜高频焊接的方法的方法，可以得到光洁耐腐蚀，成型良好，配合紧密，焊件无变形，无微观裂纹、气孔、夹杂等缺陷的接头。

本发明的步骤如下：

(1)准备钎料：钎焊材料为按照重量百分比，Ti 10％～15％，Mg 0.05～0.08％、Ag 18～20％，Mn 15％～20％，Si 0.5％～0.8％，其余为铜的薄带铜基钎料；

(2)清洁预处理：将钨铜或者钨钢合金做成凸台形状，黄铜做成环形凹槽形状，将钨铜合金、黄铜及钎料薄带一起置于纯丙酮中采用超声波方法清洗；

(3)装配焊接：将清洗后的钎料薄带置于钨铜或者钨钢合金与黄铜待焊接表面之间，将装配好的合金整体置于真空度为1.0×10^-3Pa的钎焊设备中，首先以5～10℃/min的速率缓慢升温至500℃，保温20min，再以15～20℃/min的速率迅速升温至钎焊温度680℃～720℃，保温时间15～20min，然后随炉冷却至室温，完成焊接。

本发明的有益之处在于：

1、先做好两种合金，形状互补，钨铜或者钨钢和黄铜的膨胀系数不同，高频焊时候能够使他们刚好连接起来，焊完以后冷却下来黄铜收缩使钨铜或者钨钢在黄铜环内过盈配合，能使两部分结构配合更紧密；

2、采用合适的钎料薄带熔化润湿连接钨铜或者钨钢合金与黄铜，本发明的钎料在钨铜或者钨钢合金及黄铜表面形成无气孔的致密焊缝，提高连接强度和耐腐蚀性；

3、接头成型良好，配合紧密，焊件无变形，无微观裂纹、气孔、夹杂等缺陷。

附图说明

图1是黄铜和钨铜或者钨钢的叠放结构简单示意图。

具体实施方式

实施例1：

W-Cu和黄铜高频焊接的方法：

(1)准备钎料：钎焊材料为按照重量百分比，Ti 10％，Mg 0.05％、Ag 18％，Mn 20％，Si 0.8％，其余为铜的薄带铜基钎料；

(2)清洁预处理：将W-Cu合金做成凸台形状，黄铜做成环形凹槽形状，将钨铜合金、黄铜及钎料薄带一起置于纯丙酮中采用超声波方法清洗；