[發明專利]金屬套接部件的擴散焊接方法

在審

• 申請號: 201710429862.X
• 申請日: 2017-06-08
• 公開（公告）號: CN107225318A
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: 孫宇輝;王剛;王慶祥
• 申請（專利權）人: 中國科學院電子學研究所
• 主分類號: B23K20/00
• 分類號: B23K20/00;B23K20/14
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 曹玲柱

1.一種金屬套接部件的擴散焊接方法，包括：

獲得待焊接的金屬外套和金屬內套、脹芯，其中：

金屬內套的材料不同于金屬外套的材料，金屬內套的外側面與金屬外套的內側面為相匹配的圓柱面，金屬內套的內側面呈第一錐形面；

脹芯可放入金屬內套內，其外側面與所述金屬內套的內側面相匹配，呈與所述第一錐形面互補的第二錐形面；

進行金屬外套、金屬內套和脹芯的裝配：將金屬內套放入金屬外套中，使金屬外套與金屬內套之間為滑動間隙配合；將脹芯放入金屬內套中，使脹芯與金屬內套壓緊，兩者配合無間隙；

將裝配好的金屬外套、金屬內套和脹芯裝入擴散焊爐；

在高溫和真空條件下，向脹芯施加軸向的位移載荷，在第一錐形面和第二錐形面共同形成的接觸面的作用下，脹芯將所受到的軸向位移轉變為徑向位移，將金屬內套的外側面與金屬外套的內側面壓緊并將兩者結合在一起，實現金屬內套和金屬外套的擴散焊接。

2.根據權利要求1所述的擴散焊接方法，其中，第一錐形面和第二錐形面的錐角α介于1°～30°之間。

3.根據權利要求2所述的擴散焊接方法，其中，所述錐角α介于1°～5°之間。

4.根據權利要求1所述的擴散焊接方法，所述進行金屬外套、金屬內套和脹芯的裝配的步驟之前還包括：

在金屬外套和金屬內套的待焊接面上形成中間過渡層。

5.根據權利要求4所述的擴散焊接方法，所述中間過渡層的成分為鎳或銀，其厚度介于0.003-0.008mm之間。

6.根據權利要求5所述的擴散焊接方法，形成中間過渡層的工藝為電鍍或者化學鍍。

7.根據權利要求1所述的擴散焊接方法，其中，所述進行金屬外套、金屬內套和脹芯的裝配的步驟之前還包括：

對金屬外套和金屬內套的待焊接面進行表面處理，使待焊接面無毛刺和劃痕，表面光潔度Ra≤1.6μm；

對脹芯的外側面進行表面處理，所述表面處理使脹芯的外側面無毛刺和劃痕，表面光潔度Ra≤1.6μm。

8.根據權利要求1至7中任一項所述的擴散焊接方法，其中：所述金屬外套的材料為耐熱不銹鋼；所述金屬內套的材料為無氧銅。

9.根據權利要求1至7中任一項所述的擴散焊接方法，其中，所述脹芯的材料為不銹鋼或耐熱高強鋼。

10.根據權利要求1至7中任一項所述的擴散焊接方法，其中，

所述將裝配好的金屬外套、金屬內套和脹芯裝入擴散焊爐的步驟之后，對擴散焊爐進行抽真空操作，在達到預設真空度后，采用階梯升溫的方式對擴散焊爐進行升溫；

所述在高溫和真空條件下，向脹芯施加軸向的位移載荷的步驟中：所述高溫≥1000℃，所述真空度優于10^-3Pa，分階段向脹芯施加軸向的位移載荷。