[發明專利]用于優化的反應冶金接合的電流排程

有效

• 申請號: 201510396579.2
• 申請日: 2015-07-08
• 公開（公告）號: CN105269161B
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: J.G.施羅思;T.A.佩里
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: B23K28/02
• 分類號: B23K28/02;B23K20/16
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 姜云霞,董均華

1.一種通過反應冶金接合來接合第一金屬工件基底和第二金屬工件基底的方法，所述方法包括：

提供第一金屬工件基底和第二金屬工件基底，第一和第二金屬工件基底以重疊方式堆疊以使得第一金屬工件基底的貼合表面面對第二金屬工件基底的貼合表面，并且其中在第一金屬工件基底的貼合表面與第二金屬工件基底的貼合表面之間在接合位置處安置反應材料，反應材料具有低于第一金屬工件基底的固相線溫度和第二金屬工件基底的固相線溫度的液相線溫度；

使脈動直流電流通過反應材料以電阻地加熱反應材料，并且使得反應材料至少部分地熔化成接觸第一金屬工件基底的貼合表面和第二金屬工件基底的貼合表面的熔化的反應材料，第一金屬工件基底和第二金屬工件基底在脈動直流電流的通過期間都不被熔化；以及

在熔化的反應材料存在于第一和第二金屬工件基底的貼合表面之間時，將第一和第二金屬工件基底按壓在一起，脈動直流電流的通過和將第一和第二金屬工件基底按壓在一起導致從貼合表面排出熔化的反應材料并且在第一和第二金屬工件基底的貼合表面之間形成固態冶金接縫。

2.如權利要求1所述的方法，其中第一金屬工件基底由銅或銅合金組成，并且其中第二金屬工件基底由銅或銅合金組成。

3.如權利要求2所述的方法，其中反應材料是自熔性基于銅的反應材料合金。

4.如權利要求3所述的方法，其中反應材料包括Cu-Ag-P反應材料合金。

5.如權利要求1所述的方法，其中將第一和第二金屬工件基底按壓在一起的步驟包括：

使第一金屬工件基底與第一電極接觸并且使第二金屬工件基底與第二電極接觸，第一和第二電極在接合位置處彼此軸向地面對地對準；以及

通過第一電極和第二電極分別在第一金屬工件基底和第二金屬工件基底上的壓力的施加，對第一和第二金屬工件基底施加壓緊力。

6.如權利要求1所述的方法，其中脈動直流電流包括多個電流脈沖，多個電流脈沖中的每一個具有最大獲得的電流水平，并且其中在施加的電流水平中多個電流脈沖總體增加，以使得最大獲得的電流水平的至少75%包含在由安培數上限和安培數下限限定的安培數波段內，安培數上限和安培數下限具有正線性斜率并且彼此平行以提供具有2 kA與6 kA之間的帶寬的安培數波段。

7.如權利要求6所述的方法，其中最大獲得的電流水平的100%包含在安培數波段內。

8.如權利要求7所述的方法，其中多個電流脈沖中的每一個具有開始電流水平和結束電流水平，并且其中每個電流脈沖的開始電流水平和結束電流水平低于安培數波段。

9.一種通過反應冶金接合來接合第一金屬工件基底和第二金屬工件基底的方法，所述方法包括：

將第一金屬工件基底和第二金屬工件基底堆疊以使得第一金屬工件基底的貼合表面面對第二金屬工件基底的貼合表面，并且其中在第一和第二金屬工件基底的貼合表面之間安置反應材料，反應材料具有低于第一金屬工件基底的固相線溫度和第二金屬工件基底的固相線溫度的液相線溫度；

使脈動直流電流通過反應材料以將反應材料電阻地加熱到高于反應材料的固相線溫度但低于第一金屬工件基底的固相線溫度和第二金屬工件基底的固相線溫度的溫度，脈動直流電流包括多個電流脈沖，多個電流脈沖中的每一個具有最大獲得的電流水平，并且其中在施加的電流水平中多個電流脈沖總體增加，以使得最大獲得的電流水平的至少75%包含在由安培數上限和安培數下限限定的安培數波段內，安培數上限和安培數下限具有正線性斜率并且彼此平行以提供具有2 kA與6 kA之間的帶寬的安培數波段；以及

至少在脈動直流電流的通過期間將第一和第二金屬工件基底按壓在一起，以在第一金屬工件基底的貼合表面與第二金屬工件基底的貼合表面之間形成固態冶金接縫。

10.一種通過反應冶金接合來接合第一金屬工件基底和第二金屬工件基底的方法，所述方法包括：

將第一金屬工件基底和第二金屬工件基底堆疊以使得第一金屬工件基底的貼合表面面對第二金屬工件基底的貼合表面，并且其中在第一和第二金屬工件基底的貼合表面之間安置反應材料，反應材料具有低于第一金屬工件基底的固相線溫度和第二金屬工件基底的固相線溫度的液相線溫度；

使第一金屬工件基底與第一電極接觸并且使第二金屬工件基底與第二電極接觸，第一和第二電極在接合位置處彼此軸向地面對地對準；

通過第一電極和第二電極分別在第一金屬工件基底和第二金屬工件基底上的壓力的施加，對第一和第二金屬工件基底施加壓緊力；以及

使脈動直流電流通過第一和第二電極之間并且通過反應材料以電阻地加熱反應材料，由此使得反應材料熔化而不熔化第一和第二金屬工件基底，脈動直流電流包括多個電流脈沖，多個電流脈沖中的每一個具有最大獲得的電流水平，并且其中在施加的電流水平中多個電流脈沖總體增加，以使得最大獲得的電流水平的至少75%包含在由安培數上限和安培數下限限定的安培數波段內，安培數上限和安培數下限具有正線性斜率并且彼此平行以提供具有2 kA與6 kA之間的帶寬的安培數波段。