[發明專利]一種碳基材料與銅的釬焊連接方法

在審

• 申請號: 201611198639.0
• 申請日: 2016-12-22
• 公開（公告）號: CN106695043A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 練友運;劉翔;王建豹;封范;鄭國堯;蔡立君;劉健;諶繼明
• 申請（專利權）人: 核工業西南物理研究院
• 主分類號: B23K1/008
• 分類號: B23K1/008;B23K1/19;B23K1/20
• 代理公司: 核工業專利中心11007
• 代理人: 呂巖甲

1.一種碳基材料與銅的釬焊連接方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、碳基材料表面金屬化；

(1)對碳基材料進行預處理，包括表面噴砂處理、超聲波清洗以及脫水干燥步驟；

(2)通過絲網印刷方法在碳基材料表面沉積一層Cr金屬漿料，干燥處理后，在真空加熱爐中進行燒結，工作真空度小于1×10^-2Pa，燒結溫度1300-1400℃，燒結時間0.5-1h，生成一層致密的碳化鉻層；

步驟二、真空澆鑄純銅；

(1)將表面金屬化的碳基材料與無氧純銅放入模具中進行裝配，無氧純銅塊在上，碳基材料在下，碳基材料金屬化表面朝上與無氧純銅塊相對；然后放入真空加熱爐中澆鑄，工作真空度小于1×10^-2Pa，澆鑄溫度為1150-1200℃，保溫15-30min；

(2)澆鑄完成后，30min內冷卻至1000℃，再經過40-60min冷卻至600℃，最后在爐內冷至室溫；

(3)取出后通過機加工，將澆鑄在碳基材料表面的無氧純銅厚度加工至1-3mm厚；

步驟三、真空釬焊；

澆鑄無氧純銅的碳基材料、銅基釬料、銅基材料依次對接進行組裝，碳基材料澆鑄無氧純銅面與銅基釬料相對；

然后放入真空釬焊爐中進行焊接，升溫過程中，100℃左右保溫1-2h，400℃左右保溫10-20min，然后升溫至焊接溫度釬焊；釬焊完畢后，在爐內冷至室溫；工作真空度小于1×10^-2Pa。

2.根據權利要求1所述的一種碳基材料與銅的釬焊連接方法，其特征在于，步驟三真空釬焊的焊接溫度為700-800℃，釬保溫時間為10-30min。

3.根據權利要求1所述的一種碳基材料與銅的釬焊連接方法，其特征在于，所述碳基材料為高純石墨或碳纖維增強碳基復合材料。

4.根據權利要求1所述的一種碳基材料與銅的釬焊連接方法，其特征在于，所述銅基材料包括純銅或銅合金。

5.根據權利要求4所述的一種碳基材料與銅的釬焊連接方法，其特征在于，所述銅合金為CuCrZr合金。

6.根據權利要求1所述的一種碳基材料與銅的釬焊連接方法，其特征在于，所述銅基釬料為CuP基釬料。

7.根據權利要求6所述的一種碳基材料與銅的釬焊連接方法，其特征在于，所述CuP基釬料為非晶態或晶態的釬料箔，厚度為50-200微米。

8.根據權利要求1所述的一種碳基材料與銅的釬焊連接方法，其特征在于，碳基材料無氧純銅面、銅基釬料和銅基材料組裝前去除材料表面的氧化層。

9.根據權利要求1所述的一種碳基材料與銅的釬焊連接方法，其特征在于，所述無氧純銅為高導無氧純銅，純度大于99.9999％。