[發明專利]一種藍寶石與金屬的準同步活性焊接方法

有效

• 申請號: 201710942357.5
• 申請日: 2017-10-11
• 公開（公告）號: CN107552962B
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 唐舵;王亮;李勇;覃文志;吉祥波;高原
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院化工材料研究所
• 主分類號: B23K26/324
• 分類號: B23K26/324;B23K26/60
• 代理公司: 四川省成都市天策商標專利事務所 51213
• 代理人: 劉興亮;劉渝

1.一種藍寶石與金屬的準同步活性焊接方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟一、將藍寶石和金屬焊接面加工平整，并采用超聲波清洗設備進行加工面清洗；

步驟二、采用激光打標機對藍寶石焊接面和金屬焊接面進行毛化處理；

步驟三、保護好藍寶石和金屬的非焊接面，采用磁控濺射在焊接面上均勻地鍍制一層鎳活性薄膜；

步驟四：在焊接臺面上鋪裝一層耐熱橡膠作為襯底，然后將焊接試樣裝夾好，并預留I型坡口；

步驟五：按照坡口形狀裁剪含能多層薄膜，并將裁剪好的含能多層薄膜疊至厚度為50-200μm，然后將其放入I型坡口中；

步驟六：在焊接試樣兩側施加一定的壓力，將I型坡口中的含能多層薄膜壓緊；

步驟七：采用激光掃描設備，實施焊接工序，激光快速掃描整個焊接路徑，激光能量幾乎同時點燃含能多層薄膜，含能多層薄膜發生自蔓延反映，熔化潤濕焊接面，即完成藍寶石與金屬的焊接；

步驟二中，毛化處理，具體為：采用輸出波長255nm、聚焦光斑為Φ0.03mm、焦深2mm的激光打標機進行藍寶石焊接面毛化處理，工藝參數設置為功率10-20W，頻率10-20kHz，速度500-1000mm/s；采用輸出波長1064nm、聚焦光斑為Φ0.03mm的激光打標機進行金屬焊接面毛化處理，工藝參數設置為功率5-10W，頻率10-20kHz，速度500-1000mm/s；

步驟五中，含能多層薄膜為Al/CuO多層薄膜或Al/MoO₃多層薄膜中的其中一種；

步驟三中，鎳活性薄膜厚度控制在200-300nm；

激光掃描設備在啟動時，先設定激光掃描路徑，激光掃描設備采用激光波長為1064nm的Nd:YAG連續激光器，場鏡聚焦光斑為Φ為0.1-0.3mm，輸出功率設置為500-1000W，掃描速度設置為1000mm/s；

步驟六中，焊接試樣兩側施加的壓力為20-100MPa。

2.根據權利要求1所述藍寶石與金屬的準同步活性焊接方法，其特征在于：

步驟一中，加工平整，是指加工表面達到Ra≤3.2；步驟一中，加工面清洗的時間10min。