[发明专利]一种钼铼合金箔材的高频感应加热钎焊方法

说明书

本发明属于金属材料焊接领域，涉及一种难熔金属的焊接方法，尤其涉及一种厚度小于0.2mm钼铼合金箔材高频感应加热钎焊方法。该方法将钼铼合金箔材裁切并将焊接区加工成下弯对接结构。将Ni‑Cr‑Si‑B系或Ni‑Mn‑Cu‑Zr系块状钎料填加到被焊接区，置于上下对开感应线圈中间位置，通电焊接。焊接工艺参数为：高频发生器功率为5.5kW，功率比为45～75％，通电时间15～40s，感应加热最高温度控制在1050℃。焊接时，通过陶瓷上推杆使钼铼合金箔材对接下弯区金属实现平直对接。采用本发明可以实现钼铼合金箔材的有效连接，获得无气孔、无裂纹且外形美观的钎焊接头，接头质量稳定。该发明具有工艺简单、焊接速度快、成本较低且便于推广等优点。

技术领域

本发明属于金属材料焊接领域，涉及一种难熔金属的焊接方法，尤其涉及一种厚度小于0.2mm钼铼合金箔材的高频感应加热钎焊方法。

背景技术

钼铼合金由于具有优良的高温抗蠕变、低温韧性及抗磨损、抗腐蚀等性能，在被广泛应用于化学、冶金、电子、航空航天、核工业及国防军事等领域，例如极端严酷条件下的电子元器件、雷达天线部件及热电偶等。现有制备获得钼铼合金以Mo50-Re50系合金综合性能最好，室温抗拉强度超过1000MPa，通常制备成箔材或丝材进行使用。然而，在使用过程中不可避免存在焊接或连接问题，但其焊接难度较大，因此极大地限制了其应用。目前钼铼合金焊接技术的研究还比较少，主要的焊接方法包括电子束焊、激光焊、电阻点焊、钎焊及摩擦焊等。其中涉及到钼铼合金箔材(厚度小于0.2mm)的焊接仅有钎焊、激光焊及电阻电焊等工艺，钼铼合金箔材在高能量或高能束连接时极易产生烧穿或断裂现象，导致无法实现有效连接。此外，电阻点焊、激光焊、电子束焊等焊接过程中，会造成钼铼合金吸C、O、N形成脆性化合物及热应力并导致裂纹产生，也可能会形成气孔，这些均会降低接头的使用性能。尽管钎焊工艺已经被采用并且获得了质量较好的接头，但其焊接生产效率低、接头强度较低，限制了其应用。

高频感应加热钎焊方法是一种快速、能量集中的高效连接方法，焊接时依据高频电流的流向制成环形状的感应线圈，在线圈内产生极性瞬间变化的强磁束，将被加热金属工件放置在线圈内，磁束贯通被加热金属工件，在内部与加热电流相反方向产生涡流电流，在“集肤效应”作用下使工件表面温度迅速上升，热量被局限在感应线圈较窄区域内，实现钎料熔化并获得有效连接接头。当停止加热时，由于金属导热速度快，钎缝金属温度迅速降低，周围空气对焊缝处熔化钎料表面的氧化、吸氢和吸碳等作用有限，因此可获得强度性能较高的钎焊接头。本发明主要基于高频感应加热钎焊特点，结合钼铼合金特性，提出一种适合于钼铼合金箔材的快速、高效及低成本的新型连接方法。

发明内容

本发明是为了弥补难熔金属钼铼合金箔材焊接方面现有技术的不足，提供了一种采用快速、能量集中及低成本的焊接工艺方法，实现钼铼合金箔材的有效连接，获得优良的钼铼合金焊接接头。

本发明提出一种钼铼合金箔材的高频感应加热钎焊方法，包括以下步骤来实现：

(1)将待焊接钼铼合金箔材裁切及预加工成所需尺寸大小；

(2)并对钼铼合金箔材待焊区进行清理；

(3)将待焊接的钼铼合金箔材装配在工装系统的夹具上，设计下弯对接结构，且钼铼合金箔材对接区之间保持1.2-1.6mm的间距，同时确保焊接后焊缝位置处于夹具垫板中心位置；

(4)将现有制备获得Ni-Cr-Si-B系钎料或Ni-Mn-Cu-Zr系钎料，依据钼铼合金对接区下弯区体积大小，填加块体状钎料；

(5)钼铼合金箔及钎料填充装配后，将被焊接钼铼合金及附属夹具放置于上下对开感应线圈中间位置，通电并加热焊接；高频感应加热钎焊工艺参数如下：高频发生器功率为5.5kW，功率比为45～75％，通电时间15～40s，感应加热最高温度控制在1050℃。焊接时，通过陶瓷上推杆使钼铼合金箔对接下弯区域金属实现平直对接。