[发明专利]一种铍材与金属件之间的钎焊方法

说明书

本发明公开了一种铍材与金属件之间的钎焊方法，属于铍材与金属件的焊接方法技术领域。本发明的一种铍材与金属件之间的钎焊方法，采用的钎料为Ag‑Cu‑Ti活性钎料，且该钎料的熔点低于待钎焊的铍材、金属件的熔点；先将钎料涂覆于铍材与金属件的待钎焊部位之间，然后在真空环境中进行钎焊，加热钎料使之熔化填充于铍材与金属件之间，冷却后铍材与金属件之间通过钎焊接头相连接。本发明无需在待钎焊金属件的表面镀膜，省时省力；本发明采用Ag‑Cu‑Ti活性钎料，并采用真空环境钎焊的方式，能够实现将铍材与金属件之间通过钎焊接头相连接的目的。

技术领域

本发明涉及一种铍材与金属件之间的钎焊方法，属于铍材与金属件的焊接方法技术领域。

背景技术

铍材具有低密度、高比强度/比刚度、热导率大、热中子吸收率小等特点，在航空航天、电子、仪表、核工业等领域得到了广泛应用。这些应用会涉及到铍材与铍材，以及铍材与其它金属的焊接。铍材是最难焊接的材料之一，在焊接过程中易产生焊接变形和裂纹等问题。

钎焊是适用于多种材料的焊接方法，包括金属与金属、金属与非金属的焊接等。它采用比母材熔化温度低的钎料，通过熔化的钎料在母材表面上的润湿、毛细流动、填充、铺展、与母材相互作用，如溶解、扩散或产生金属间化合物，液态钎料冷却凝固后形成连接接头。钎焊技术可作为铍材的焊接方法，它采用比母材熔化温度低的钎料，通过熔化的钎料将铍材与多种类型的金属连接在一起。考虑到铍材易于在空气中发生氧化，在其表面形成一层致密的氧化铍材膜，对钎料的润湿造成不利影响，这在选择钎料和焊接工艺时值得关注。

张鹏程等人(《稀有金属》，2001)采用感应钎焊技术制备了铍材与HR-1不锈钢的钎焊接头，焊接前先在HR-1上用离子镀方法镀0.25mm厚的纯铝作为过渡层(镀膜)，使用铅基低熔点钎料进行钎焊，接头界面结合良好。卜弘昊、韩和同等人在“一种气密性铍材与金属的焊接方法”(中国发明专利CN105817728)中，该发明中铍材为0.01mm-0.05mm的铍材箔，在钎焊过程中，为保持铍材箔的完整性，防止因高温焊接过程中出现铍材的再结晶、晶粒长大和扩散孔问题，选用了熔点较低的Ag-Cu-In-Sn钎料，该钎料的熔点为580℃-597℃；在钎焊过程中，为提高钎料与金属的浸润性，在待焊金属表面镀暗Ni，并将镀过暗Ni的金属进行高温烧结，随后再进行钎焊，该方法可实现铍材箔与金属零件之间的气密性焊接。

从上述的文献可以看出，为实现铍材与金属件的钎焊连接，需要在待钎焊的金属件表面镀膜(形成过渡层)，以改善钎料与待焊金属的润湿性从而形成较好的界面结合，但镀膜通常需采用专门的设备，并且费时费力。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种铍材与金属件之间的钎焊方法，无需在待钎焊金属件的表面镀膜，能够实现铍材与金属件之间通过钎焊接头相连接的目的。

本发明采用的技术方案如下：

一种铍材与金属件之间的钎焊方法，采用的钎料为Ag-Cu-Ti活性钎料，且该钎料的熔点低于待钎焊的铍材、金属件的熔点；先将钎料涂覆于铍材与金属件的待钎焊部位之间，然后在真空环境中进行钎焊，加热钎料使之熔化填充于铍材与金属件之间，冷却后铍材与金属件之间通过钎焊接头相连接。

进一步的，采用的膏状Ag-Cu-Ti活性钎料中活性元素Ti的质量百分数为20％-30％。

进一步的，在涂覆钎料之前，去除待钎焊部位的表面氧化膜。

进一步的，钎料涂覆于对接的铍材与金属件的连接面之间；或者，钎料涂覆于搭接的铍材与金属件的连接面之间。

进一步的，采用真空钎焊炉对铍材与金属件之间进行钎焊。

进一步的，在钎焊过程中，真空环境中的真空度不低于1×10^-3Pa。

进一步的，在钎焊过程中，钎焊温度为850℃-920℃，保温时间为15min-30min。