[发明专利]基于共晶反应的声致瞬间液相扩散焊焊接方法

权利要求书

1.一种基于共晶反应的声致瞬间液相扩散焊焊接方法，其特征在于，按照下述步骤进行：

步骤1，对中间层和2个待焊的母材表面进行清洁，装夹所述中间层和母材，以使2个所述母材分别位于所述中间层的上、下表面，形成“母材/中间层/母材”的结构，其中，所述母材为金属材料或非金属材料，所述中间层为能够与该母材发生共晶反应的材料；

步骤2，在大气环境下，对步骤1中所述结构进行加热，当温度升至预定温度时，超声波换能器对所述结构进行超声波作用并沿垂直于待焊面的方向施加压力，其中，所述预定温度低于所述中间层的熔点并能使所述母材与中间层发生共晶反应；

步骤3，待所述母材与中间层发生共晶反应并生成液相后，停止加热，超声波换能器继续对所述结构进行超声波作用并施加压力，待所述结构冷却至室温后，停止超声波作用和施加压力，完成焊接。

2.根据权利要求1所述的声致瞬间液相扩散焊焊接方法，其特征在于，步骤1中，所述中间层的厚度为0.01～1mm。

3.根据权利要求1所述的声致瞬间液相扩散焊焊接方法，其特征在于，在所述步骤1中，2个所述母材为相同材质或不同材质。

4.根据权利要求1所述的声致瞬间液相扩散焊焊接方法，其特征在于，在所述步骤1中，所述母材为纯铝、铝合金、可伐合金、铁基合金、金属基复合材料、钴基合金、镍基合金、钛合金、不锈钢或陶瓷。

5.根据权利要求1所述的声致瞬间液相扩散焊焊接方法，其特征在于，在所述步骤1中，清洁所述母材的方法为：去除所述母材表面的油杂物和氧化膜，进行抛光，用丙酮或酒精擦洗所述母材表面后烘干；清洁所述中间层的方法为：用丙酮或酒精对所述中间层进行超声波清洗，烘干。

6.根据权利要求1所述的声致瞬间液相扩散焊焊接方法，其特征在于，在所述步骤2中，所述压力的压强为0.1～5.0MPa，优选0.15～2MPa；超声波的振动频率为20～100kHz，优选70～100kHz。

7.根据权利要求1所述的声致瞬间液相扩散焊焊接方法，其特征在于，在所述步骤2中，超声波换能器的输出振幅为1～20μm，优选15～20μm；超声波发生器的输出功率为0.1～5kW。

8.根据权利要求1所述的声致瞬间液相扩散焊焊接方法，其特征在于，在所述步骤2中，通过外加热源对步骤1中所述结构进行加热，所述外加热源为电弧、激光、电子束、热传导或热辐射。

9.根据权利要求1所述的声致瞬间液相扩散焊焊接方法，其特征在于，在所述步骤2中，所述预定温度高于共晶温度5～80℃；在所述步骤3中，所述共晶反应包括二元共晶反应和三元共晶反应。

10.如权利要求1～9中任意一项所述声致瞬间液相扩散焊焊接方法在瞬间液相扩散焊中减少焊接时间的应用，焊接时间小于120分钟。