[发明专利]一种半固态加压反应钎焊方法

权利要求书

1.一种半固态加压反应钎焊方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤1，配制粉末钎料，对其进行DSC熔化特性测试，测得其产生液相的最低温度为T₁，其完全熔化的温度为T₂；

步骤2，对待焊母材进行焊前准备；

步骤3，在试样待焊表面之间填充配制好的粉末钎料，放入真空炉内进行合理的装配；

步骤4，抽取真空，设定焊接参数：焊接温度T、保温时间t和压力P；

步骤4中，设定焊接温度T过程如下：

步骤4.1，根据母材及钎料的成分，将焊接温度设定在有益化合物生成温度区间T₃～T₄，其中，温度不低于T₃时可生成有益金属间化合物，温度超过T₄时会脆性金属间化合物；

步骤4.2，根据母材熔点，半固态加压反应钎焊温度应低于母材中低熔点组分的熔点T₀，继续缩小焊接温度范围至T₃～Min(T₀,T₄)；

步骤4.3，根据钎料熔化特性，根据DSC测试结果可知钎料的熔化区间为T₁～T₂，将焊接温度范围缩小至Max(T₁,T₃)～Min(T₀,T₂,T₄)；

步骤5，开始焊接；以8-12℃/min的升温速度开始加热，到300-400℃后保温25-35min，继续以8-12℃/min的速度加热，到T-50℃后启动加压装置进行加载，加载时间为5-10min，温度达到T时加载结束，进入保温保压状态，t小时后停止加热并卸载，卸载时间5-10min；

步骤6，随炉冷却，取出试样。

2.根据权利要求1所述的半固态加压反应钎焊方法，其特征在于，步骤1中，所述的钎料配制和DSC测试步骤为：

步骤1.1，根据钎料配方准备金属粉末原材料，金属粉末的颗粒度200～300目；

步骤1.2，按配方比例称量金属粉末原材料，并混合搅拌；

步骤1.3，将搅拌后的钎料进行球磨，速度250r/min，时间4-6h；

步骤1.4，对经球磨后的钎料进行DSC熔化特性测试，记录液相开始产生的温度T₁，完全熔化的温度T₂。

3.根据权利要求1所述的半固态加压反应钎焊方法，其特征在于，步骤2中，所述的焊前准备步骤为：

步骤2.1，在水磨机上放置240#水磨砂纸，利用水磨机的自动旋转对母材表面进行粗磨；

步骤2.2，依次采用280、320、400和600#金相砂纸对已经完成粗磨的试样表面进行精磨；

步骤2.3，将打磨好的试样放入丙酮中进行超声清洗，冷风吹干备用。

4.根据权利要求1所述的半固态加压反应钎焊方法，其特征在于，步骤3中，所述的装配步骤为：

步骤3.1，采用光滑的陶瓷作为衬底，在其表面涂抹膏状阻焊剂；

步骤3.2，将待焊试样放置在衬底上，待焊面朝上，在待焊表面中央填充粉末钎料；

步骤3.3，将待焊试样放置在钎料上，待焊面与钎料紧密贴合；

步骤3.4，在待焊试样上放置陶瓷压块，压平压紧；

步骤3.5，托住陶瓷衬底，缓慢地将装配好的试样连同压块一起放至真空炉中载物台中心。

5.根据权利要求1所述的半固态加压反应钎焊方法，其特征在于，步骤4中，确定保温时间t，t＝临界值t_c,临界值t_c为加热过程中，达到钎料的烧结组织造成缩小孔隙作用与柯肯达尔效应扩大孔隙作用相对平衡的临界时间。

6.根据权利要求1所述的半固态加压反应钎焊方法，其特征在于，步骤4中，焊接压力设定为10-15Mpa，确保母材不发生变形。