[发明专利]一种无中间层的铝合金扩散连接方法

权利要求书

1.一种无中间层的铝合金扩散连接方法，其特征在于，该方法的步骤包括：

S1、在铝合金两个待焊表面处理清洗后立即均匀涂覆一层活化保护剂；

铝合金两个待焊表面处理清洗方法为：经清洗去油后用砂纸打磨待焊面去除氧化膜，并形成粗糙度Ra0.8~3.2的表面，再用喷砂方式处理表面，形成均匀细小的微米级凹坑，经过酒精超声波清洗进一步去除表面杂质；

活化保护剂采用纯镁粉和二乙二醇二甲醚混合制备，其中纯镁粉质量百分比为2~5%，其余为二乙二醇二甲醚，按比例混合均匀制备活化保护剂，混合过程在氮气氛围操作箱中进行；

利用喷砂处理在表面形成均匀细小的微米级凹坑，利于保护剂的留存，并且增加了氧化膜的变形破碎程度，益于新界面的形成和焊合率的提高；

S2、将涂覆活化保护剂的两个待焊面装配对齐并放入上下模具中，进行型面定位和预夹紧，再整体放入真空炉内；

S3、对炉体抽真空至5×10^-3Pa后开始加热，以10~15℃/min的加热速率对炉内进行升温，采用梯度加压方式，在570~580℃高温区间采用0.1~0.5MPa较低焊接压力实现破碎氧化膜作用，提高界面结合质量，再降低焊接温度至500~540℃，提高焊接压力至1~3MPa，利用低温区间变形控制优势实现铝合金高强高精度直接扩散连接；

S4、扩散焊保压时间结束后，随炉冷却至300~400℃时抬起上压头卸载压力，温度降至室温后取出工件；

其中，二乙二醇二甲醚可防止从装配前到升温后的过程中铝合金表面进一步氧化；镁粉在加热过程中起到支撑待焊面的作用，有利于有害气体的排出；当加热到570℃左右时镁开始挥发，在待焊面之间形成高浓度镁蒸气，去除有害水汽；镁活性大于铝，置换出氧化铝膜层中的铝，在膜层下方形成金属液膜，在该条件下辅助施加较小压力0.1~0.5MPa，起到破除氧化膜，露出新界面；活化保护剂中两种成分在焊接过程中都能完全挥发，焊接面无任何残留。

2.根据权利要求1所述的一种无中间层的铝合金扩散连接方法，其特征在于：活化保护剂中纯镁粉颗粒度为30~80μm，经酸洗、水洗和真空干燥，氧含量低于100mg/kg后用于制备活化保护剂。

3.根据权利要求1所述的一种无中间层的铝合金扩散连接方法，其特征在于：制备的活化保护剂应于24h内使用防止氧化失效。