[發(fā)明專利]一種玻璃與可伐合金的激光封接方法及封接體

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611206465.8
• 申請(qǐng)日: 2016-12-23
• 公開（公告）號(hào): CN106583924B
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王曉南;陳夏明;陳長(zhǎng)軍;張敏;邱兆嶺;胡增榮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州大學(xué)
• 主分類號(hào): C03C27/04
• 分類號(hào): C03C27/04;B23K26/21;B23K26/402;B23K26/60;B23K26/70
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮

一種玻璃與可伐合金的激光封接方法，包括以下步驟：S1、根據(jù)所需封接的玻璃和可伐合金的尺寸、形狀，設(shè)定加工軌跡，并進(jìn)行焊接夾具準(zhǔn)備；S2、對(duì)玻璃和可伐合金進(jìn)行前期封接凈化預(yù)處理操作，并提供Ag?Cu?Ti粉末或Ag?Cu?Ti箔片作為焊料；S3、將步驟S2中的焊料均勻噴灑在待封接的可伐合金的四周邊緣，將待封接的玻璃放置于可伐合金上；S4、焊接夾具按照要求將待封接體進(jìn)行夾持；S5、設(shè)定激光器加工參數(shù)，激光器按照設(shè)定的加工軌跡對(duì)玻璃與可伐合金交界處的焊料進(jìn)行激光照射，制得玻璃?可伐合金封接體；S6、拆除焊接夾具。本發(fā)明充分解決了玻璃與可伐合金之間連接強(qiáng)度不高的問題，同時(shí)制得具有高連接強(qiáng)度的封接體。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及異質(zhì)材料的封接技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種玻璃與可伐合金的激光封接方法，以及由該方法制得的封接體。

背景技術(shù)

中空玻璃是由兩層或多層平板玻璃構(gòu)成，邊緣利用復(fù)合膠條密封，或在邊緣利用槽鋁丁基膠和聚硫膠密封，將兩片或多片玻璃與密封條、玻璃條粘接、密封，中間充入干燥靜止氣體，以保證玻璃片間空氣的干燥度。當(dāng)間隔物為氣體時(shí)，該氣體可以是空氣或惰性氣體等。中空玻璃因其保溫性和隔音性而具有較為廣泛的用途。

基于上述中空玻璃的結(jié)構(gòu)，玻璃也可與可伐合金相結(jié)合形成玻璃-可伐金屬封接體。可伐合金，也稱鐵鎳鈷合金，該合金在20～450℃范圍內(nèi)具有與硬玻璃相近的線膨脹系數(shù)和相應(yīng)的硬玻璃能進(jìn)行有效封接匹配，具有較高的居里點(diǎn)以及良好的低溫組織穩(wěn)定性，可伐合金的氧化膜致密，容易焊接和熔接，有良好可塑性，可切削加工，廣泛用于制作電真空元件，發(fā)射管，顯像管，開關(guān)管，晶體管以及密封插頭和繼電器外殼等。

而就玻璃與金屬之間的封接頭而言，在玻璃與可伐合金的封接過程中，由于玻璃與可伐合金的熱物理性能不匹配，使得玻璃與可伐合金封接接頭在焊后往往產(chǎn)生巨大的殘余熱應(yīng)力，而且隨著被連接的玻璃與可伐合金之間膨脹系數(shù)相差越大，封接頭的殘余熱應(yīng)力越大，致使封接頭的強(qiáng)度越低，還有隨著被連接可伐合金的熱膨脹系數(shù)與其彈性模量乘積增大，封接頭的強(qiáng)度也會(huì)相應(yīng)下降。

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，亟需設(shè)計(jì)一種玻璃與可伐合金的激光封接方法，來提高玻璃與可伐合金之間的封接頭的強(qiáng)度。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的提供一種玻璃與可伐合金的激光封接方法以及由該方法制得的玻璃與可伐合金的封接體，所用方法充分解決了玻璃與可伐合金之間連接強(qiáng)度不高的問題，同時(shí)制得具有高連接強(qiáng)度的封接體。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種玻璃與可伐合金的激光封接方法，包括以下步驟：

S1、根據(jù)所需封接的玻璃和可伐合金的尺寸、形狀，設(shè)定加工軌跡，并進(jìn)行焊接夾具準(zhǔn)備；

S2、對(duì)所需封接的玻璃和可伐合金進(jìn)行前期封接凈化預(yù)處理操作，并提供粒徑為5～50μm的Ag-Cu-Ti粉末或厚度為20～100μm的Ag-Cu-Ti箔片作為焊料；所述Ag-Cu-Ti粉末或Ag-Cu-Ti箔片按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)包括如下組分：60～80％的Ag，19.5～27％的Cu，1.0～4.0％的Ti；所述Ag-Cu-Ti粉末或Ag-Cu-Ti箔片具有金屬光澤，不需要進(jìn)行氧化處理；

S3、將步驟S2中的焊料均勻噴灑在待封接的可伐合金的四周邊緣，將待封接的玻璃放置于可伐合金上，保證待封接的玻璃與可伐合金緊密接觸，形成待封接體；

S4、焊接夾具按照要求將步驟S3中的待封接體進(jìn)行夾持，做好激光封接準(zhǔn)備；

S5、設(shè)定激光器激光加工參數(shù)，激光器按照步驟S1設(shè)定的加工軌跡對(duì)玻璃與可伐合金的交界處的焊料進(jìn)行激光照射，制得玻璃-可伐合金封接體；

S6、拆除焊接夾具，完成整個(gè)激光封接操作流程。