[发明专利]一种玻璃和金属一次性焊接的方法

权利要求书

1.一种玻璃和金属一次性焊接的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)选料：金属为环形，玻璃为圆片形，金属选择可伐合金圈，可伐合金圈与玻璃的热膨胀系数相差不大于15％，玻璃的直径小于可伐合金圈的内径，玻璃的轴向尺寸大于可伐合金圈的轴向尺寸；

步骤2)前期准备：将玻璃和可伐合金圈用无水乙醇和纯净水进行超声清洗，干燥后待使用；

步骤3)装炉：可伐合金圈放在石墨片上，玻璃放入可伐合金圈中，承载有可伐合金圈和玻璃的石墨片放入高温炉内的支撑架上并关闭炉门；

步骤4)焊接过程：对高温炉进行温度和时间设定，运行高温炉进行高温焊接，待运行结束并冷却至室温后，即可得到焊接成品；

其中温度和时间设定的具体参数如下：

其中，ST1温度在480-620℃间，ST2温度在950-1080℃之间，在焊接升温过程中，发生以下反应，控制可伐合金中铁的氧化程度：

Fe+O₂(g)＝Fe₂O₃ (1)

C+O₂(g)＝CO₂(g) (2)

CO₂(g)+C＝CO(g) (3)

CO(g)+Fe₂O₃＝FeO+CO₂(g) (4)

可伐合金表面状态为FeO和玻璃熔体进行化学反应，形成浸润的表面层，使玻璃和可伐合金焊接到一起。

2.如权利要求1所述的玻璃和金属一次性焊接的方法，其特征在于，所述玻璃的热膨胀系数为7.1，化学成分为SiO₂ 69.13wt.％、B₂O₃ 10.75wt.％、BaO 3.07wt.％、Na₂O10.40wt.％、K₂O 6.29wt.％、As₂O₃ 0.36wt.％。

3.如权利要求2所述的玻璃和金属一次性焊接的方法，其特征在于，可伐合金圈的热膨胀系数为7.8，化学成分为Ni 29wt.％、Co 18wt.％、Fe 53wt.％。

4.如权利要求3所述的玻璃和金属一次性焊接的方法，其特征在于，所述ST1温度设定为520℃，ST2温度设定为995℃。

5.如权利要求1所述的玻璃和金属一次性焊接的方法，其特征在于，步骤2)中的采用无水乙醇和纯净水进行超声清洗的时间均至少为15分钟。

6.如权利要求1所述的玻璃和金属一次性焊接的方法，其特征在于，在步骤2)中清洗结束后用干净绒布擦干。

7.如权利要求1所述的玻璃和金属一次性焊接的方法，其特征在于，在步骤2)中清洗结束后用冷风吹干。

8.如权利要求1所述的玻璃和金属一次性焊接的方法，其特征在于，对石墨片清理，确保表面光滑且无异物残留。

9.如权利要求1所述的玻璃和金属一次性焊接的方法，其特征在于，所述石墨片中部开设有圆形凹槽，所述圆形凹槽内径与可伐合金圈外径相等。

10.如权利要求1所述的玻璃和金属一次性焊接的方法，其特征在于，还包括辅助定位装置，所述辅助定位装置包括C型定位板，所述C型定位板位于外表面的顶部上设置有提拉把手，所述C型定位板内设置有中心顶杆，所述中心顶杆上设置有导向套，所述导向套通过连接臂与C型定位板内壁连接，所述中心顶杆底部设置有橡胶限位顶头，所述中心顶杆顶部设置有限位把手，所述限位把手与导向套之间设置有拉簧，所述导向套上还开设有L型滑槽，L型滑槽对应的中心顶杆表面设置有滑动限位柱。