[发明专利]一种在气氛保护下超声波辅助焊接高温材料的方法

权利要求书

1.一种在气氛保护下超声波辅助焊接高温材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)对2个待焊母材和中间层的表面进行清洁，所述待焊母材为钛合金、镍基高温合金、氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、锰基阻尼合金或碳化硅陶瓷，所述中间层为Ag-28Cu、Ag-21Cu-25Pb、Ag-35Cu-2Ti、BNi82CrSiB或Ag-28Cu-13In-2Ti；

2)将步骤1)所得的2个待焊母材和中间层按照待焊母材、中间层和待焊母材的顺序排列，将中间层夹在2个待焊母材之间，形成一个复合结构；

3)在氮气或惰性气体的保护下，将步骤2)所得的复合结构加热至500-1500℃并保温1～60min，将材质为铌的超声波工具头在1个待焊母材上垂直该待焊母材施加0.1～15MPa的压力，施加压力的同时施加超声波，持续1s～2000s，焊接完成；

4)待复合结构的温度下降至室温20～25℃后，停止施加超声波和压力。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤1)中，待焊母材的表面的清洁方法为：将待焊母材的表面抛光后再使用酒精和丙酮进行超声清洗，烘干；中间层的表面的清洁方法为：将中间层的表面用酒精和丙酮进行超声清洗，烘干。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述步骤3)中，在氮气或惰性气体的保护下，将步骤2)所得的复合结构加热至700-900℃并保温1～10min，将材质为铌的超声波工具头在1个待焊母材上垂直该待焊母材施加0.1～8MPa的压力，施加压力的同时施加超声波，持续20～35s，焊接完成。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述步骤3)中，在氮气或惰性气体的保护下，将步骤2)所得的复合结构加热至700-900℃并保温3～5min，将材质为铌的超声波工具头在1个待焊母材上垂直该待焊母材施加0.1～0.2MPa的压力，施加压力的同时施加超声波，持续20～35s，焊接完成。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤3)中，超声波工具头输出的振幅为1～30μm。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，超声波工具头的振动频率为10⁴～10⁹Hz。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，超声波工具头的电源的输出功率为100～5000W。

8.根据权利要求5～7中任意一项所述的方法，其特征在于，在所述步骤3)中，超声波工具头输出的振幅为1～20μm；超声波工具头的振动频率为20～25KHz；超声波工具头的电源的输出功率为0.1～0.5KW。

9.根据权利要求5～7中任意一项所述的方法，其特征在于，在所述步骤3)中，超声波工具头输出的振幅为8～12μm；超声波工具头的振动频率为10～100KHz。

10.根据权利要求5～7中任意一项所述的方法，其特征在于，在所述步骤3)中，超声波工具头的电源的输出功率为200～220W。