[發明專利]一種WP/Al復合材料與Al2O3陶瓷的焊接方法

有效

• 申請號: 201310728241.3
• 申請日: 2013-12-25
• 公開（公告）號: CN104741808A
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發明（設計）人: 馬書旺;汪宇羿;楊劍;劉坤;梁秋實;楊志民;毛昌輝;杜軍
• 申請（專利權）人: 北京有色金屬研究總院
• 主分類號: B23K31/02
• 分類號: B23K31/02
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 劉秀青;熊國裕

1.一種W_p/Al復合材料與Al₂O₃陶瓷的焊接方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將W_p/Al復合材料表面打磨、除油、見光，用去離子水洗滌；

(2)將處理后的W_p/Al復合材料放入浸鋅液中進行浸鋅預處理；

(3)采用磁控濺射法在W_p/Al復合材料表面濺射厚度為0.5～2μm的金屬沉積層；

(4)將表面鍍有Au層的Al₂O₃陶瓷、Au-Sn焊料和步驟(2)中得到的具有金屬沉積層的Wp/Al復合材料依次疊放，一并放入真空燒結爐中進行真空焊接，焊接溫度為310～350℃，保溫時間為3～10min，然后降溫至50℃以下出爐。

2.根據權利要求1所述的W_p/Al復合材料與Al₂O₃陶瓷的焊接方法，其特征在于，所述除油的工藝為：將復合材料浸入溫度為60～80℃、濃度為10～20g/L的Na₂CO₃水溶液中2～5min，然后用去離子水沖洗。

3.根據權利要求1所述的W_p/Al復合材料與Al₂O₃陶瓷的焊接方法，其特征在于，所述見光的工藝為：將除油后的復合材料浸入濃度為20％～50％的HNO₃水溶液中10～20min后取出。

4.根據權利要求1所述的W_p/Al復合材料與Al₂O₃陶瓷的焊接方法，其特征在于，所述的浸鋅液中包含100～150g/L的NaOH、10～20g/L的ZnO、30～50g/L的酒石酸鉀鈉。

5.根據權利要求1所述的W_p/Al復合材料與Al₂O₃陶瓷的焊接方法，其特征在于，所述浸鋅預處理的工藝為：將復合材料浸入浸鋅液中20～50s，然后浸入濃度為20％～50％的HNO₃水溶液中5～10s進行酸洗剝鋅，再將復合材料浸入浸鋅液中20～50s，取出后用去離子水洗滌，烘干。

6.根據權利要求1所述的W_p/Al復合材料與Al₂O₃陶瓷的焊接方法，其特征在于，所述的金屬沉積層為單一的Au層。

7.根據權利要求1所述的W_p/Al復合材料與Al₂O₃陶瓷的焊接方法，其特征在于，所述的金屬沉積層為包括Ni層和Au層的雙層，其中位于W_p/Al復合材料表面最外層的為Au層。

8.根據權利要求1所述的W_p/Al復合材料與Al₂O₃陶瓷的焊接方法，其特征在于，在磁控濺射過程中需對復合材料進行加熱處理，使復合材料的溫度保持在150～250℃。

9.根據權利要求1所述的W_p/Al復合材料與Al₂O₃陶瓷的焊接方法，其特征在于，所述的Au-Sn焊料中金的質量百分數為80％，其余為Sn。

10.根據權利要求1所述的W_p/Al復合材料與Al₂O₃陶瓷的焊接方法，其特征在于，在真空焊接過程中，在250℃以下的升溫速率不大于100℃/h，250℃以上的升溫速率為200～300℃/h，降溫速率不大于100℃/h。