[发明专利]扩散焊接方法

说明书

本发明公开了一种扩散焊接方法，所述方法包括：提供钢基体、铜棒及限位工装；其中，所述钢基体为具有通孔的环形结构，所述铜棒设置为与所述钢基体的所述通孔过盈配合，所述限位工装设置有容纳所述钢基体且对所述钢基体限位的限位孔；将所述钢基体置于所述限位工装的所述限位孔中，且将所述铜棒压入所述钢基体的所述通孔中；将所述钢基体、所述铜棒及所述限位工装组装形成的装配组件放入具有真空度的真空炉中并对处于真空状态的所述装配组件进行加热。本发明提供的扩散焊接方法，可以降低生产成本，而且焊接质量稳定。

技术领域

本发明涉及金属的焊接技术领域，具体地，涉及一种扩散焊接方法。

背景技术

铜钢双金属具有铜和钢两种金属的双重特性，兼顾了钢的强度及铜的减摩、耐腐蚀性能，在航空航天、武器装备、舰船、工程机械中得到了广泛的应用。

目前，为实现铜和钢焊接在一起，常采用带盲孔的钢基体、带锥孔的铜棒和锥形压柱；通过将力施加在锥形压柱端面上，使得带锥孔铜棒产生径向膨胀变形并与钢基体孔壁产生相互挤压的作用，从而实现对钢基体、铜棒和锥形压柱之间的扩散焊接，但该方法存在一定缺陷：(1)需要通过专用的真空扩散焊接设备以在扩散焊接过程中对锥形压柱施加压力，成本高，效率低，不便于批量化生产。(2)因其钢基体是盲孔，导致施压过程中产生“憋气”现象影响焊接质量。(3)施压过程中变形较大，受力不均匀，导致铜材开裂影响焊接质量。上述缺点导致其无法推广使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种扩散焊接方法，可以解决现有技术中铜和钢在扩散焊接中存在的成本高以及焊接质量不稳定的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种扩散焊接方法，所述方法包括：

提供钢基体、铜棒及限位工装；其中，所述钢基体为具有通孔的环形结构，所述铜棒设置为与所述钢基体的所述通孔过盈配合，所述限位工装设置有容纳所述钢基体且对所述钢基体限位的限位孔；

将所述钢基体置于所述限位工装的所述限位孔中，且将所述铜棒压入所述钢基体的所述通孔中；

将所述钢基体、所述铜棒及所述限位工装组装形成的装配组件放入能产生真空度的真空炉中并对处于真空状态的所述装配组件进行加热。

优选地，所述铜棒的外径大于所述钢基体的所述通孔的内径0～0.02mm；和/或，

所述限位工装与所述钢基体为间隙配合。

优选地，所述铜棒的表面粗糙度Ra为0.4，所述钢基体的所述通孔的表面粗糙度Ra为0.8；

和/或，所述钢基体的外周表面粗糙度Ra为0.4，所述限位工装的所述限位孔的表面粗糙度Ra为0.4。

优选地，所述限位工装采用石墨材料制成。

优选地，所述钢基体及所述限位工装均为圆环形结构；

其中，所述限位工装的壁厚大于所述钢基体的壁厚10～20mm。

优选地，所述真空炉的真空度≤1.33×10^-1Pa。

优选地，所述装配组件在所述真空设备中竖直放置。

优选地，所述方法还包括：

在所述钢基体、所述铜棒及所述限位工装进行组装之前，对所述钢基体和所述铜棒的表面分别进行活化处理。

优选地，在所述钢基体、所述铜棒及所述限位工装进行组装之前，在所述铜棒的表面设置过渡层。

优选地，对所述装配组件进行加热，具体包括：

将所述装配组件升温至预设温度，并保温预设时间，保温预设时间后冷却。