[发明专利]一种碳基材料与铜的钎焊连接方法

摘要

本发明属于材料连接技术领域，涉及一种碳基材料与铜的钎焊连接方法；该方法通过以下步骤实现首先通过丝网印刷方法在碳基材料表面刷涂一层铬金属浆料，烘干后进行高温真空烧结，使碳基材料表面金属化；其次在碳基材料金属化表面浇铸一层无氧纯铜，浇铸温度1150‑1200℃，浇铸完毕后，分段保温冷却；最后利用Cu‑P基钎料真空钎焊浇铸了纯铜的碳基材料和铜合金材料，钎焊温度700‑800℃；本发明利用浆料法对碳基材料的表面进行金属化，能增加铜和碳的润湿性；通过分段保温冷却可以有效的降低碳基材料和无氧纯铜之间由于热膨胀系数差异导致的内应力；本发明可以有效消弱铜合金晶粒长大、性能下降等问题；本发明效率高，适宜大规模生产，没有孔隙、夹杂、裂纹等缺陷。

主权项

一种碳基材料与铜的钎焊连接方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、碳基材料表面金属化；(1)对碳基材料进行预处理，包括表面喷砂处理、超声波清洗以及脱水干燥步骤；(2)通过丝网印刷方法在碳基材料表面沉积一层Cr金属浆料，干燥处理后，在真空加热炉中进行烧结，工作真空度小于1×10‑2Pa，烧结温度1300‑1400℃，烧结时间0.5‑1h，生成一层致密的碳化铬层；步骤二、真空浇铸纯铜；(1)将表面金属化的碳基材料与无氧纯铜放入模具中进行装配，无氧纯铜块在上，碳基材料在下，碳基材料金属化表面朝上与无氧纯铜块相对；然后放入真空加热炉中浇铸，工作真空度小于1×10‑2Pa，浇铸温度为1150‑1200℃，保温15‑30min；(2)浇铸完成后，30min内冷却至1000℃，再经过40‑60min冷却至600℃，最后在炉内冷至室温；(3)取出后通过机加工，将浇铸在碳基材料表面的无氧纯铜厚度加工至1‑3mm厚；步骤三、真空钎焊；浇铸无氧纯铜的碳基材料、铜基钎料、铜基材料依次对接进行组装，碳基材料浇铸无氧纯铜面与铜基钎料相对；然后放入真空钎焊炉中进行焊接，升温过程中，100℃左右保温1‑2h，400℃左右保温10‑20min，然后升温至焊接温度钎焊；钎焊完毕后，在炉内冷至室温；工作真空度小于1×10‑2Pa。