[發明專利]304不銹鋼與氧化鋁陶瓷連接的粘帶釬料及制備和釬焊方法

有效

• 申請號: 201610988494.8
• 申請日: 2016-11-10
• 公開（公告）號: CN106346168B
• 公開（公告）日: 2018-07-03
• 發明（設計）人: 許祥平;何力;鄒家生;夏春智
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: B23K35/30
• 分類號: B23K35/30;B23K35/36
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 李曉靜

本發明公開了一種304不銹鋼與氧化鋁陶瓷連接的粘帶釬料及制備和釬焊方法，該釬料包含多元合金粉末、粘結劑和膠粘劑，粘結劑質量占總質量的質量分數為7.0％～10.0％，膠粘劑質量占總質量的質量分數為0.5％～2.5％，余量為多元合金粉末。多元合金粉末由以下重量百分比的組分組成：Ag20.0％～25.0％，Cu5.0％～7.0％，Mn2.0％～5.0％，Nb3.0％～5.0％，余量為Zr。本發明的一種304不銹鋼與氧化鋁陶瓷連接的粘帶釬料釬焊溫度在1000～1050℃，質地柔軟，表面光潔，厚度可控制在0.5～1.0毫米，寬度可達50毫米，研制的釬料可沖裁成任意形狀，有較窄的固液溫度區間，熔化后無殘留，并能得到優質的焊接接頭。

技術領域

本發明涉及304不銹鋼與氧化鋁陶瓷連接的粘帶釬料及制備和釬焊方法，屬于釬焊領域。

背景技術

氧化鋁陶瓷是一種以氧化鋁(Al₂O₃)為主體的陶瓷材料，與高溫合金相比，熔點比高溫合金高500℃以上，有較好的傳導性、機械強度和耐高溫性。同時，密度也小于高溫合金。高溫合金性能和潛能已經被充分挖掘，故氧化鋁陶瓷具有巨大的發展潛力和應用前景。

但是氧化鋁陶瓷的塑性差，冷加工性能差，一般無法單獨使用。氧化鋁陶瓷和金屬材料連接后能充分發揮各自的性能。氧化鋁和304不銹鋼的連接具有廣闊的應用前景。

通常連接陶瓷活性釬料成型能力差，一般以粉末狀態供應。而實際工程材料中陶瓷和不銹鋼的連接形式多樣，特別是對于蜂窩狀、大面積等特殊結構零件的焊接而言，粉末狀釬料帶來添加不便，添加量難以掌握等諸多操作工藝的缺點。

發明內容

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，同時在不降低釬料原有的力學性能條件下，本發明提出一種304不銹鋼與氧化鋁陶瓷連接的粘帶釬料及制備和釬焊方法，通過加入Cu、Mn、Ag、Zr等合金元素，改善了釬料的微觀組織。該釬料質地柔軟，表面光潔，厚度可控制在0.1～1.0毫米，寬度可達50毫米，研制的釬料可沖裁成任意形狀，固液區間窄，有優異的熔化特性和潤濕鋪展性能，熔化后無殘留，并能得到優質的焊接接頭。

技術方案：為解決上述技術問題，本發明的304不銹鋼與氧化鋁陶瓷連接粘帶釬料包含合金粉末、粘結劑和膠粘劑，粘結劑質量占總質量的質量分數為7.0％～10.0％，膠粘劑質量占總質量的質量分數為0.5％～2.5％，合金粉末由以下重量百分比的組分組成：Ag20.0％～25.0％，Cu5.0％～7.0％，Mn2.0％～5.0％，Nb3.0％～5.0％，余量為Zr。

作為優選，所述粘結劑包含苯乙烯共聚物、增稠樹脂和有機溶劑二氯乙烷，其中苯乙烯共聚物質量分數為5.0％～7.0％，有機溶劑二氯乙烷質量分數為92.0％～94.0％，增稠樹脂質量分數為1.0％。

作為優選，所述增稠樹脂包含石油樹脂、萜烯樹脂和松香脂，三種成分的比例為1:1:1。

作為優選，所述膠粘劑為順丁橡膠。

作為優選，所述合金粉末Ag的質量純度為99.50％～99.90％，Cu的質量純度為99.50％～99.90％，Zr的質量純度為99.50％～99.90％，Mn的質量純度為99.50％～99.90％，Nb的質量純度為99.50％～99.90％，苯乙烯共聚物純度為99.50％。

一種上述的304不銹鋼與氧化鋁陶瓷連接的粘帶釬料的釬焊方法，包括以下步驟：

1)用真空氣霧化制粉工藝生產高純度、低氧含量的合金粉末；

2)苯乙烯共聚物粉與有機溶劑、增稠樹脂根據所需配制重量按比例稱出，放入密封玻璃瓶中，放置24～48小時，待苯乙烯共聚物粉充分溶解到溶劑中，變成粘稠的均勻的苯乙烯共聚物溶液，在溶解過程中，視情況，可用不銹鋼棒或玻璃棒攪拌，使其均勻一致；