[发明专利]一种铍和铝或铝合金组件的制备方法

说明书

本发明涉及异种金属连接技术领域，公开了一种铍和铝或铝合金组件的制备方法，该组件中铍片嵌套在铝环或铝合金环中且相互搭接，制备过程包括分别加工铍片、铝环或铝合金环后进行清洗真空塑封并干燥放置，加工包套，装配铍片、铝环或铝合金环入包套，依次进行包套封焊和检漏，进行热等静压处理，压力介质为氮气或氩气，温度为400~600℃，保温时间为1~4h，压力为5~50Mpa，去除表面包套，取出组件即可；本发明有效解决铍和铝或铝合金易出现的焊接缺陷问题，实现铍和铝或铝合金的有效连接；减少了焊接变形，且避免了因焊接产生有毒有害的铍蒸汽的情形。

技术领域

本发明涉及异种金属连接技术领域，具体涉及一种铍和铝或铝合金组件的制备方法。

背景技术

铍/铝及铝合金组件，广泛应用于核能、红外光学系统、X射线探测器窗口、高能物理学、惯性导航系统、电子显微镜、高新技术领域和重大科学工程项目等军用和民用领域有着广阔的应用前景。

金属铍（Be）熔点为1289℃，铝及铝合金熔点一般为660℃，两种金属熔点、物理性能相差较大。目前，在铍和铝合金组件中，常用连接方法包括粘接、真空钎焊和熔焊。采用粘接结构强度较低，且不宜使用在高温或者低温场合；采用真空钎焊，易出现铍和铝合金钎缝未填满，漫流不到位以及结合强度差等特点；铍在熔焊过程中，易产生有毒有害的金属蒸汽，焊后变形大，且铍和铝合金熔焊接头因物理特性相差较大易出现微裂纹，导致焊接接头失效。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种铍和铝或铝合金组件的制备方法，解决了现有技术中铍和铝或铝合金易出现的焊接缺陷问题，切实实现了铍和铝或铝合金的有效连接。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

一种铍和铝或铝合金组件的制备方法，所述组件中铍为圆形铍片、铝或铝合金为圆环型铝环或铝合金环，所述铍片嵌套在所述铝环或铝合金环中且相互搭接，其制备方法具体包括：

采用封闭湿式加工方式加工铍片；

对加工后的铍片进行清洗，包括粗洗和精洗；

将清洗后的铍片真空塑封并干燥放置；

采用车床或数控加工中心加工铝环或铝合金环；

对加工后的铝环或铝合金环进行清洗，包括依次进行的碱洗、酸钝化和超声清洗；

加工包套，所述包套包括匹配设置的包套壳体、包套端盖和上垫片、下垫片，所述包套壳体为一端开口的中空圆柱体，所述包套端盖与包套壳体开口间隙配合，所述上垫片、下垫片与包套壳体空腔间隙配合；

依次将下垫片、铍片、铝环或铝合金环、上垫片、包套端盖装配入包套壳体内；

依次进行包套封焊和检漏；

进行热等静压处理，压力介质为氮气或氩气，温度为400~600℃，保温时间为1~4h，压力为5~50Mpa；

去除表面包套，取出组件即可。

优选地，所述粗洗包括：

先刷洗，再超声波过滤汽油清洗，再刷洗；

去氧化层，先碱水清洗浸泡，再去离子水漂洗，再干燥；

所述精洗包括：

先超声波过滤汽油清洗，再压缩空气吹干，再石油醚擦洗并干燥。

优选地，所述过滤汽油为120#过滤汽油，粗洗中超声波过滤汽油清洗时间为20min，精洗中超声波过滤汽油清洗时间为10-20min；

所述碱水清洗浸泡时间为15~20min，去离子水漂洗时间15min~20min；

所述真空塑封并干燥放置中相对湿度小于30%。

优选地，所述依次进行的碱洗、酸钝化和超声清洗具体包括：

预先配置10%的NaOH水溶液，加热至70~80℃；

将铝环或铝合金环放入NaOH水溶液进行充分反应；