[發明專利]一種銅-鎢異種金屬板電弧點焊方法

有效

• 申請號: 201710969089.6
• 申請日: 2017-10-18
• 公開（公告）號: CN107570839B
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 石玗;鄧志然;顧玉芬;李廣;張剛
• 申請（專利權）人: 蘭州理工大學
• 主分類號: B23K9/007
• 分類號: B23K9/007;B23K9/167;B23K9/235;B23K35/362;B23K103/18
• 代理公司: 北京市邦道律師事務所 11437
• 代理人: 段君峰;薛艷

本發明屬于異種金屬板焊接技術領域，具體涉及一種銅?鎢異種金屬板電弧點焊方法。為了解決在鎢板軋制過程中采用現有技術對銅板和鎢板進行連接，存在操作復雜和工藝要求高的問題，本發明公開了一種銅?鎢異種金屬板電弧點焊方法。該銅?鎢異種金屬板電弧點焊方法包括，步驟S1，分別對銅板和鎢板進行表面清理；步驟S2，對鎢板和銅板進行搭接固定，并且在銅板表面涂覆活性劑；步驟S3，采用TIG焊接方法對鎢板和銅板進行點焊固定。采用本發明的銅?鎢異種金屬板電弧點焊方法，不僅可以實現對銅板和鎢板之間的連接固定，而且可以簡化操作和降低工藝要求。

技術領域

本發明屬于異種金屬板焊接技術領域，具體涉及一種銅-鎢異種金屬板電弧點焊方法。

背景技術

最近幾年，在工業生產中，為了把鎢板軋制成超薄板，需要在軋制過程中引入牽引板，用于在軋制過程中為鎢板提供向前移動的牽引力。其中，由于銅板的塑形較好，因此被選做鎢板軋制過程的牽引板。然而，由于銅與鎢在熔點、導熱性及熱膨脹系數等物理性質上相差懸殊，因此對鎢板和銅板直接進行焊接連接的難度很大。

目前，對銅-鎢的連接技術主要有擴散焊、釬焊、活性金屬澆鑄技術以及等離子噴涂。其中，采用擴散焊時，需要在兩種母材之間添加可以分別與銅和鎢互溶的中間層金屬，例如Ni、Cu-Mn合金、Ti-Ni-Ti合金，通過中間層金屬與母材發生擴散或界面反應，形成固溶體或者中間相，從而冷卻后獲得達到冶金結合的接頭。采用釬焊時，需要在兩種母材之間添加熔點均低于銅和鎢的釬料，例如Cu-Mn合金或Ag-Cu合金，借助釬料實現銅和鎢的連接，其中在釬焊過程中還需要施加一定的壓力，從而保證連接的牢固性。采用活性金屬澆鑄技術時，首先將純銅澆鑄在鎢表面，然后通過電子束焊接、熱等靜壓焊或釬焊，完成銅與鎢的連接。采用等離子噴涂時，利用等離子射流將噴鍍材料加熱到熔化或接近熔化狀態，噴敷在制品表面上形成保護層的方法，其中為了獲得高質量的涂層需要控制涂層中的孔隙率、氧含量及制備過程中的熱應力。

由于在上述的焊接方法中或者需要添加中間層、或者需要施加壓力、或者需要對控制孔隙率、氧含量和熱應力，這樣在鎢板軋制過程中，如果采用上述方法進行銅板和鎢板之間的連接，則存在操作復雜和工藝要求高的問題。

發明內容

為了解決在鎢板軋制過程中采用現有技術對銅板和鎢板進行連接，存在操作復雜和工藝要求高的問題，本發明提出了一種銅-鎢異種金屬板電弧點焊方法。該銅-鎢異種金屬板電弧點焊方法，具體包括以下步驟：

步驟S1，對待連接的銅板和鎢板分別進行表面清理，使其呈現出金屬光澤；

步驟S2，將完成表面清理的銅板和鎢板進行搭接固定，并且在銅板的自由表面上涂覆一層活性劑；

步驟S3，采用TIG焊接方法，在銅板的自由表面一側進行銅板和鎢板之間點焊固定。

優選的，在所述步驟S1中，采用由濃硫酸、稀鹽酸和水組成的清洗液對鎢板的表面進行清洗；其中所述清洗液中濃硫酸、稀鹽酸和水的體積比為10:10:80。

進一步優選的，在所述步驟S1中，首先通過所述清洗液對鎢板的表面進行反復清洗，清洗時間為10min，然后使用丙酮對鎢板的表面進行最后沖洗。

優選的，在所述步驟S1中，首先使用粗砂紙對銅板的表面進行打磨，去除表面的氧化膜，接著使用濃度為10％的稀硫酸對銅板的表面進行反復清洗，同時借助清水對銅板的表面進行沖洗，最后使用丙酮對銅板的表面進行最終沖洗。

優選的，在所述步驟S2中，所述活性劑選用SiO₂。

優選的，在所述步驟S3中，TIG焊接參數為：鎢電極與銅板表面之間距離為2mm～4mm，焊接電流值為140A～170A，惰性氣體選用氬氣，氣體流量為10～15L/min，點焊時間為3s～5s。