[发明专利]一种用于紫铜表面改性的Cu基材料及制备和焊接方法

权利要求书

1.一种用于紫铜表面改性的Cu基材料，其特征在于：包括与紫铜表面连接的铜基钎焊布以及与铜基钎焊布连接的WC金属布，所述铜基钎焊布按重量百分比计的元素成分包括：Mn30％～35％，Ni4％～6％，Sn0.5％～1.5％，Zn0.5％～1.0％，Si0.1％～0.3％，La0.1％～0.2％，聚四氟乙烯0.01～0.03％，余量为Cu；所述WC金属布按重量百分比计的元素成分包括：WC50％～80％，余量为所述铜基钎焊布。

2.根据权利要求1所述的用于紫铜表面改性的Cu基材料，其特征在于：所述铜基钎焊布和WC金属布均为柔性粘带状，厚度均为0.5～2.0mm。

3.根据权利要求1所述的用于紫铜表面改性的Cu基材料，其特征在于：所述WC为镍包WC，镍包WC颗粒大小为30～45μm。

4.一种如权利要求1至3任一项所述的用于紫铜表面改性的Cu基材料，其特征在于，包括以下步骤：

A、铜基钎焊布的制备

(1)按质量百分比称取Cu、Mn、Ni、Zn、Sn、Si、La和聚四氟乙烯粉末，并将其混合均匀；

(2)将得到的混合金属粉末颗粒在自动轧辊设备进行轧制，首先初步控制粘接布的厚度在3.0～5.0mm左右，对粘接布再一次进行轧辊，调节滚轮之间的间距，控制高度为0.5～2.0mm，给粘接布一个正压力，进行2～3次重复轧辊，对金属颗粒表面及金属颗粒之间的粘接剂产生挤压作用，粘接剂在挤压作用下形成纤维状；对铜基钎焊布正反两面进行5～6次重复轧辊，金属纤维形成一个纵横交错的立体蛛网式结构，金属颗粒镶嵌或包裹在粘接剂中，使分散的合金金属粉形成一个相互联系的整体，纤维状各个区间的金属颗粒均匀分布，轧辊形成柔性铜基钎焊布；

B、WC金属布的制备

(1)按质量百分比称取WC粉末、Cu、Mn、Ni、Zn、Sn、Si、La和聚四氟乙烯粉末，并将其混合均匀；

(2)将得到的混合金属粉末颗粒在自动扎棍设备进行轧辊，首先初步控制粘接布的厚度在3.0～5.0mm左右，对WC金属布再一次进行轧辊，调节滚轮之间的间距，控制高度为0.5～2.0mm，给WC金属布一个正压力，进行2～3次重复轧辊，对金属颗粒表面及金属颗粒之间的粘接剂产生挤压作用，粘接剂在挤压作用下形成纤维状；对WC金属布正反两面进行5～6次重复轧辊，金属纤维形成一个纵横交错的立体蛛网式结构，金属颗粒镶嵌或包裹在粘接剂中，使分散的合金金属粉形成一个相互联系的整体，纤维状各个区间的金属颗粒均匀分布，轧辊形成柔性WC金属布。

5.一种如权利要求1至3所述的用于紫铜表面改性的Cu基材料的钎焊工艺，其特征在于，包括以下步骤：

(1)准备阶段：先对待钎焊的纯铜表面进行清理，除去表面的杂质、油污和氧化膜，并置于丙酮中利用超声波清洗10-15min，根据纯铜表面的形状，裁剪相应的柔性铜基钎焊布和WC金属布；

(2)装配步骤：把纯铜基体放置在下面，将裁剪好的柔性铜基钎焊布和WC金属布按纯铜/铜基钎焊布/WC金属布的顺序放入钎焊炉；

(3)钎焊工艺：将装配好的试样整体置于真空度不低于1.5×10^-3Pa的真空钎焊设备中，首先以8～10℃/min的速率升温至300～350℃，保温20～25min，以5～8℃/min的速率升温至550～600℃，保温20～25min，再以5～8℃/min的速率继续升温至800～850℃，保温20～30min，再以5～8℃/min的速率升温至钎焊温度1030～1080℃，保温20～30min，再以5～8℃/min的速率冷却至600～650℃，保温20～30min，最后随炉冷却至室温。