[发明专利]接合金属部件及该部件的接合方法

权利要求书

1．将第1金属部件和第2金属部件接合为接合金属部件的方法，其特征在于，包括以下2个步骤：

(1)通过将钎焊料扩散在第1金属部件表面形成钎焊料层，并在其下在所述表面形成扩散层，该钎焊料比上述两金属部件的熔点都高、且能容易地与第2金属部件反应在第1金属部件的表面产生共晶或近似共晶的组成；

(2)将第1和第2金属部件加压和加热，在所述钎焊料熔点以上的温度下，在这两种金属部件间插入钎焊料，在第2金属部件的表面形成扩散层，钎焊料中第2金属部件成分的比例增大，使钎焊料高熔点化，然后将剩余的熔融钎焊料从两金属部件的接合面挤出，从而通过在两个表面形成的两个扩散层的液相扩散接合得到接合的金属部件。

2．如权利要求1所述的方法，其特征还在于，在加压和加热步骤中，通过在两金属部件间通电在所述温度加热两金属部件，所述表面相对而接合。

3．如权利要求1所述的方法，其特征还在于，在加压和加热步骤中，通电的方法是用重复大、小电流施加脉冲电流。

4．如权利要求1所述的方法，其特征还在于，热膨胀系数不同的第1和第2金属部件的液相扩散接合方法是将第1金属部件加压到第2金属部件上，使其接合面邻接，两个金属部件的加热均是施加预定的大起始电流一段时间然后施加比起始电流小的电流以缓慢冷却。

5．如权利要求4所述的方法，其特征还在于，在加压和加热步骤中，预定的通电时间定为从通电开始到第1金属部件移置到与第2金属部件接合的预定位置为止。

6．如权利要求4所述的方法，其特征还在于，在加压和加热步骤中，预定的通电时间定为从施加起始电流起的一段恒定的时间。

7．如权利要求4所述的方法，其特征还在于，在第2金属部件上加压和加热第1金属部件的步骤中，将第1金属部件嵌入第2金属部件，施加起始电流的时间定为从通电开始到第1金属部件在预定的接合位置嵌入第2金属部件为止。

8．如权利要求7所述的方法，其特征还在于，在加压和加热步骤中，预定的起始电流定为使第1金属部件嵌入第2金属部件所需的电流，用于缓慢冷却的电流定为约束第1金属部件进一步嵌入第2金属部件所需的电流。

9．如权利要求4所述的方法，其特征还在于，第1金属部件是环状部件，第2金属部件的形状具有环绕环状部件外表面的接合面。

10．如权利要求1所述的方法，其特征还在于，第1金属部件包含Fe系材料，第2金属部件包含Al系材料，而钎焊料为含Zn材料。

11．如权利要求10所述的方法，其特征还在于，钎焊料为Zn含量在92～98重量％范围内的Zn-Al系合金。

12．如权利要求11所述的方法，其特征还在于，Zn-Al系合金是Zn含量为95重量％的共晶合金。

13．如权利要求1～12的任一项所述的方法，其特征还在于，第1金属部件包含一种烧结材料。

14．如权利要求13所述的方法，其特征还在于，烧结材料是煅制的。

15．如权利要求13或14所述的方法，其特征还在于，在加压和加热步骤前，在烧结材料中熔浸了高导电性材料。

16．如权利要求15所述的方法，其特征还在于，高导电性材料为Cu系材料。

17．如权利要求1～16的任一项所述的方法，其特征还在于，在形成钎焊料层和扩散层的步骤中，第1金属部件的钎焊料层和扩散层的总厚度不超过1μm。

18．如权利要求17所述的方法，其特征还在于，在形成钎焊料层和扩散层的步骤中，将第1金属部件浸在钎焊料浴中，通过超声波振荡在第1金属部件上形成钎焊料层和扩散层。

19．如权利要求1所述的方法，其特征还在于，在加压和加热步骤中，两金属部件液相扩散接合时通过加压第1金属部件使第2金属部件发生塑性变形。