[發(fā)明專利]一種制備亞穩(wěn)態(tài)Cu基和Ni基雙層合金復(fù)合箔的裝置

無效

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• 申請日: 2007-11-19
• 公開（公告）號: CN101168185A
• 公開（公告）日: 2008-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 翟秋亞;徐錦鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 西安理工大學(xué)
• 主分類號: B22D11/06
• 分類號: B22D11/06;B22D11/14
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所
• 代理人: 羅笛

技術(shù)領(lǐng)域?

本發(fā)明屬于材料制造技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種制備亞穩(wěn)態(tài)Cu基和Ni基雙層合金復(fù)合箔的裝置。

背景技術(shù)

目前新材料及異種材料的連接結(jié)構(gòu)大量采用，銅合金與不銹鋼連接結(jié)構(gòu)成為一種重要的組成部分。但是，銅與不銹鋼的焊接屬于異種金屬的焊接，兩者的物理性能相差很大，二者形成焊接時勢必產(chǎn)生很大的應(yīng)力，焊接過程中會形成低熔點的共晶體和脆性化合物，焊縫區(qū)易產(chǎn)生熱裂紋，銅與不銹鋼的熔焊性能較差。過渡液相擴散焊是一種在焊前預(yù)置中間層焊接，然后施加壓力、加熱和保溫，即可實現(xiàn)結(jié)合的焊接方法，獲得的接頭力學(xué)性能較高。除了工藝因素的影響之外，接頭性能主要取決于過渡層合金的成分及其在焊接過程中元素的擴散行為。因此，配制合理的成分，研制并生產(chǎn)一種亞穩(wěn)態(tài)Cu基和Ni基雙層合金復(fù)合箔，來控制焊接過程中元素的擴散，是實現(xiàn)銅與不銹鋼TLP焊的關(guān)鍵。因此，設(shè)計、制備出適于銅與不銹鋼TLP焊的復(fù)合過渡層材料，即研制并生產(chǎn)一種亞穩(wěn)態(tài)Cu基和Ni基雙層合金復(fù)合箔，具有重要的工程意義，但是現(xiàn)有技術(shù)僅能制備出單層亞穩(wěn)態(tài)箔材，還很難制備亞穩(wěn)態(tài)Cu基和Ni基雙層合金復(fù)合箔。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種制備亞穩(wěn)態(tài)Cu基和Ni基雙層合金復(fù)合箔的裝置，能夠制備得到亞穩(wěn)態(tài)Cu基和Ni基雙層合金復(fù)合箔材料。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種制備亞穩(wěn)態(tài)Cu基和Ni基雙層合金復(fù)合箔的裝置，包括一真空室，在真空室的壁板上設(shè)置有真空泵和由電機驅(qū)動的輥輪，在真空室的上面連接有小真空室，小真空室設(shè)置有氬氣進口，小真空室的底部與坩堝接通，坩堝的內(nèi)腔被中隔分開成兩個熔煉室，每個熔煉室的底部分別開設(shè)有一個長條型的噴嘴，坩堝放置在高頻感應(yīng)線圈中，高頻感應(yīng)線圈位于輥輪的上方，在真空室的側(cè)邊設(shè)置有收集室。

噴嘴寬為0.3mm，長度為3～7mm。

電機選用角速度可調(diào)的高速單相異步電機，輥面線速度控制在10～50m/s。

本發(fā)明的有益效果是，整個裝置結(jié)構(gòu)緊湊，工藝簡單，便于操作。

附圖說明

圖1是本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是現(xiàn)有技術(shù)的合金箔制備原理示意圖；

圖3是本發(fā)明裝置一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明裝置的雙層合金復(fù)合箔制備原理示意圖。

圖中，1、小真空室，2、坩堝，3、收集室，4、亞穩(wěn)態(tài)雙層合金條帶，5、真空室，6、高頻感應(yīng)線圈，7、電機，8、輥輪，9、Cu基母合金塊，10、Ni基母合金塊，11、真空泵，12、銅基合金層，13、Ni基合金層。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進行詳細說明。

如圖1所示，為本發(fā)明裝置制備的亞穩(wěn)態(tài)Cu基和Ni基雙層合金復(fù)合箔的結(jié)構(gòu)示意圖，Cu基合金層的化學(xué)成分按照重量百分比Sn為7％～20％，B為0.5％～1.0％，其余為Cu；Ni基合金層的化學(xué)成分按照重量百分比為Si為5％～9％，B為0.5％～1.0％，其余為Ni。

如圖2所示，為現(xiàn)有技術(shù)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。坩堝2放置在高頻感應(yīng)線圈6中，高頻感應(yīng)線圈6位于輥輪8的正上方，電機選用角速度可調(diào)的高速電機，驅(qū)動輥輪8轉(zhuǎn)動，將輥面線速度控制在不同的速度，就可以滿足不同厚度箔帶的制備需要。

如圖3所示，為本發(fā)明裝置的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。在真空室5的壁板上設(shè)置有真空泵11，在真空室5的底板上設(shè)置有由電機7傳動的輥輪8，在真空室5的上面設(shè)置有小真空室1，小真空室1設(shè)置有Ar氣進口，小真空室1的底部與石英制作的石英坩堝2接通，石英坩堝2放置在高頻感應(yīng)線圈6中，高頻感應(yīng)線圈6位于輥輪8的正上方，在真空室5的側(cè)邊設(shè)置有收集室3，制備出亞穩(wěn)態(tài)合金復(fù)合箔4進入收集室3中收集。高頻感應(yīng)線圈6的匝數(shù)根據(jù)需要制備復(fù)合箔材質(zhì)的熔點及其相互間的溫度差異繞制。電機7選用角速度可調(diào)的高速單相異步電機，輥面線速度控制在10～50m/s，以滿足不同厚度箔帶的制備需要，根據(jù)輥面線速度的不同，制成的合金條帶4的厚度為30～50μm，寬度為3～7mm，長度為1～2m。

如圖4所示，為本發(fā)明裝置的一個實施例的示意圖。石英坩堝2外形的橫截面呈橢圓形，其內(nèi)腔被中隔分開成兩個熔煉室，一個熔煉室是Cu基母合金塊9，一個熔煉室是Ni基母合金塊10，每個熔煉室的底部都開設(shè)有寬約0.3mm，長度為3～7mm的縫隙式噴嘴，兩個噴嘴開口方向保持平行。熔煉前放置坩堝時，注意兩個噴嘴的前后順序及方向性，保證雙層合金液流出噴嘴后剛好疊加在一起。

本發(fā)明裝置的工作原理是，