[發(fā)明專利]一種金屬熔鹽電解用陶瓷合金外殼與金屬內(nèi)芯連接方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310670056.3
• 申請日: 2013-12-11
• 公開（公告）號: CN103710728A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙瑞龍;彭偉平;楊建紅;溫和靜;馬軍義;魏江
• 申請（專利權(quán)）人: 中國鋁業(yè)股份有限公司
• 主分類號: C25C3/08
• 分類號: C25C3/08;C25C7/00
• 代理公司: 中國有色金屬工業(yè)專利中心 11028
• 代理人: 李迎春;李子健

1.一種金屬熔鹽電解用陶瓷合金外殼與金屬內(nèi)芯連接方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

（1）制備陶瓷合金外殼

通過粉末冶金方法制備陶瓷合金外殼，將合金粉末與陶瓷粉末混勻后，經(jīng)冷等靜壓或擠壓或澆注成型，形狀為杯狀殼體，生胚機(jī)械加工后燒結(jié),?或燒結(jié)后再機(jī)械加工形成終型產(chǎn)品；

（2）制備金屬內(nèi)芯

通過真空感應(yīng)熔煉制備所需金屬內(nèi)芯的合金錠，所需金屬根據(jù)步驟1中陶瓷合金外殼中合金粉末確定，或根據(jù)熔點(diǎn)以及液相或軟化時(shí)與陶瓷合金的潤濕特性選擇，并去除錠中氣孔和夾雜；

（3）過渡層的選擇

根據(jù)金屬內(nèi)芯的金屬種類選擇不同的過渡層，使過渡層包裹在金屬內(nèi)芯表面；

（4）連接面處理

將陶瓷合金外殼的連接面和金屬內(nèi)芯表面進(jìn)行物理清理或化學(xué)清洗，去除表面吸附層、雜質(zhì)和氧化膜；

（5）真空擴(kuò)散連接

將制備好的包裹或不包裹過渡層的金屬內(nèi)芯裝入陶瓷合金外殼中，置于真空加熱爐中，在金屬內(nèi)芯熔融或軟化狀態(tài)下進(jìn)行擴(kuò)散連接；

（6）降溫處理

擴(kuò)散連接完成后，以分段式降溫，保證金屬內(nèi)芯連接牢固、不開裂、無氣孔。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬熔鹽電解用陶瓷合金外殼與金屬內(nèi)芯連接方法，其特征在于，所述的陶瓷合金外殼的材料組分為：合金相為Ni、Fe、Co、Cu、Cr、Si、Al、Ti、Y、La、Mo、Nb中兩種或多種組合構(gòu)成的合金制備而成的合金粉末，粒度為10~120μm；陶瓷相為Cu₂O、CuO、NiO、Ni₂O₃、FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄、Al₂O₃、ZnO、Y₂O₃、La₂O₃、CeO₂、NiFe₂O₄、ZnAl₂O₄、ZnFe₂O₄中一種或多種組合構(gòu)成的粉末，粒度為10~200μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬熔鹽電解用陶瓷合金外殼與金屬內(nèi)芯連接方法，其特征在于，所述的陶瓷合金外殼中合金相含量范圍為25%~75%，陶瓷相含量范圍為75%~25%，陶瓷合金外殼壁厚度為8~35mm，致密度95%以上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬熔鹽電解用陶瓷合金外殼與金屬內(nèi)芯連接方法，其特征在于，所述的金屬內(nèi)芯的材料由Cu、Ni、Fe、Co、Cr、Si、Al、Nb、Ti、Y、La、Ce中一種或多種組合構(gòu)成，金屬內(nèi)芯的熔點(diǎn)要比對應(yīng)的陶瓷合金外殼的熔點(diǎn)低100℃~200℃，熱膨脹系數(shù)匹配。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬熔鹽電解用陶瓷合金殼體與金屬內(nèi)芯連接方法，其特征在于，所述的過渡層的材料為10μm~200μm的Ni箔、10μm~200μm的Cu箔、10μm~200μm的Cu-Ni合金箔或粉末、10μm~200μm的Ti箔、10-150μm的Ni-B-Si粉末、10-150μm的Ni-B-Cr的粉末中的其中一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬熔鹽電解用陶瓷合金殼體與金屬內(nèi)芯連接方法，其特征在于，擴(kuò)散連接方法為：真空度1.0×10^-3~1.0×10^-1Pa、升溫速率3-15℃/min，升至金屬內(nèi)芯熔點(diǎn)以下5-35℃，或熔點(diǎn)以上5℃~50℃，使金屬內(nèi)芯為軟化或熔融狀態(tài)，保溫0.5h~5h，進(jìn)行擴(kuò)散連接；

根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬熔鹽電解用陶瓷合金殼體與金屬內(nèi)芯連接方法，其特征在于，所述降溫處理的分段式降溫方式為以0.5℃~3℃/min的降溫速率降至金屬內(nèi)芯熔點(diǎn)，再以2℃~5℃/min的降溫速率降至金屬內(nèi)芯熔點(diǎn)以下200℃，隨后隨爐冷卻。