一种铝合金无焊片真空钎焊方法
【专利摘要】本发明提供一种铝合金无焊片真空钎焊方法，包括以下步骤：1)选用高纯度的纯铝靶材和纯硅靶材；2)依次采用丙酮和酒精擦拭靶材和待焊件，以除去油污；3)利用磁控溅射方法，在待焊件表面沉积纯铝薄膜和纯硅薄膜；4)从真空室中取出表面沉积有薄膜的待焊件；5)装配待焊件；6)将装配的待焊件送入真空钎焊炉中，进行加热、焊接；7)待焊件冷却至室温，取出。本发明的优点在于：不再采用焊片，解除了现有真空钎焊技术对待焊工件焊接面必须为平面的要求，顺利实现斜面、曲面等结构的真空钎焊；避免了焊片设计、焊片切割、焊片清洗等流程。
【专利说明】一种铝合金无焊片真空钎焊方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种钎焊方法，特别涉及一种铝合金真空钎焊方法。
【背景技术】
[0002]真空钎焊技术在航空航天工业、核能工业、电子工业以及汽车工业等领域有着广泛的应用，该方法具有工件加热均匀、钎缝成型质量好、变形小等优点。然而，现有的铝合金真空钎焊技术方法存在以下不足:生产流程复杂、生产周期长、钎焊时焊料漫溢严重等问题，此外，在焊接前还需进行焊片设计、焊片切割以及焊片预处理等工作，极大地增加了真空钎焊质量控制的难度。
【发明内容】
[0003]本发明的所要解决的技术问题在于提供一种铝合金无焊片真空钎焊方法，能够实现工件快速、高效焊接，避免焊片设计、切割、预处理等一系列现有真空钎焊工艺过程中的必要环节。
[0004]本发明采用以下技术方案解决上述技术问题的:一种铝合金无焊片真空钎焊方法，它包括以下步骤:
[0005]I)选用高纯度的纯铝靶材和纯硅靶材；
[0006]2)依次采用丙酮和酒精擦拭靶材和待焊件，以除去油污；
[0007]3)利用磁控溅射方法，在待焊件表面沉积纯铝薄膜和纯硅薄膜；
[0008]4)从真空室中取出表面沉积有薄膜的待焊件；
[0009]5)装配待焊件；
[0010]6)将装配的待焊件送入真空钎焊炉中，进行加热、焊接；
[0011]7)待焊件冷却至室温，取出。
[0012]优化的，所述步骤I)中，纯铝靶材和纯硅靶材的纯度至少为99.99%。
[0013]优化的，所述步骤2)中，丙酮和酒精均为分析纯，擦拭时间至少为3min。
[0014]优化的，所述步骤3)中，磁控溅射真空室的真空度7X 10_4Pa，工作压强为1.1Pa0
[0015]优化的，所述步骤3)中，靶材和待焊件的距离为55mm。
[0016]优化的，所述步骤3)中，纯铝靶材和纯硅靶材交替沉积的时间为20min，总计沉积时间为2h。
[0017]优化的，所述步骤5)中，将待焊件重叠放置，沉积有薄膜的表面相邻，并在其上放置重量为1.5Kg的压块。
[0018]优化的，所述步骤6)中，待焊件和压块在20min内，均匀加热至360°C，保温90min,真空度优于I X 10_4Pa。
[0019]优化的，所述步骤6)中，待焊件和压块在40min内，均匀加热至480°C，保温50min,真空度优于I X 10_4Pa。
[0020]优化的,所述步骤6)中，待焊件和压块在20min内，均勻加热至560°C,保温6min,真空度优于lX10-4Pa。
[0021]优化的，所述步骤6)中，停止加热待焊件和压块，随炉冷却，真空度优于lX10-4Pa。
[0022]优化的，所述步骤6)中，待焊件和压块随炉冷却2h后，不再抽真空。
[0023]本发明的优点在于:
[0024]I)不再采用焊片，解除了现有真空钎焊技术对待焊工件焊接面必须为平面的要求，顺利实现斜面、曲面等结构的真空钎焊。
[0025]2)避免了焊片设计、焊片切割、焊片清洗等流程。
[0026]3)纳米结构涂层有效的降低真空钎焊的温度。
[0027]4)钎料直接沉积在待焊工件表面，避免了因焊片和工件间隙而造成的焊缝气孔、夹杂等缺陷。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1为本发明一种铝合金无焊片真空钎焊方法的流程图。
[0029]图2是本发明中待焊件形状以及表面涂敷有钎料的待焊件；
[0030]图3是本发明中待焊件的装配图；
[0031]图4是本发明中铝合金真空钎焊工艺图。
【具体实施方式】
[0032]以下结合附图对本发明进行详细的描述。
[0033]本发明提供一种铝合金无焊片真空钎焊方法，它包括以下步骤:
[0034]I)选用高纯度的纯铝靶材和纯硅靶材；
[0035]2)依次采用丙酮和酒精擦拭靶材和待焊件，以除去油污；
[0036]采用丙酮擦拭纯铝和纯硅靶材,各3min ；
[0037]采用酒精擦拭图2中(a)的待焊件，3min ；
[0038]3)采用图3中的磁控溅射方法，在待焊件表面沉积纯铝薄膜和纯硅薄膜；
[0039]将靶材和待焊待焊件安放于磁控溅射设备的真空时中，并固定；
[0040]将真空室的真空度设置为6.5X10_4Pa，工作压强为1.1Pa，靶材和待焊件的距离为 55mm ；
[0041]纯铝靶材和纯硅靶材交替在待焊件表面上沉积薄膜，间隔时间为20min，总计沉积时间为2h，表面沉积有钎料的试样如图2(b)所示。
[0042]4)从真空室中取出表面沉积有薄膜的待焊件；
[0043]5)装配待焊件；
[0044]取出待焊件，并按图3中(a)的方式，放置好，将压块按图3中(b)的方式放置于待焊件上方。
[0045]6)将装配的待焊件送入真空钎焊炉中，进行加热、焊接；
[0046]待焊件的真空钎焊工艺如图4所示。
[0047]待焊件和压块在20min内，均匀加热至360°C，保温90min，真空度优于I X 10_4Pa。
[0048]待焊件和压块在40min内，均勻加热至480°C,保温50min,真空度优于I X l(T4Pa。
[0049]待焊件和压块在20min内，均匀加热至560°C，保温6min，真空度优于I X 10_4Pa。
[0050]停止加热待焊件和压块，随炉冷却，真空度优于lX10_4Pa。
[0051]待焊件和压块随炉冷却2h后，不再抽真空。
[0052]7)待焊件冷却至室温，取出待焊件和压块。
[0053]以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种铝合金无焊片真空钎焊方法，其特征在于: 1)选用高纯度的纯铝靶材和纯硅靶材； 2)依次采用丙酮和酒精擦拭靶材和待焊件，以除去油污； 3)利用磁控溅射方法，在待焊件表面沉积纯铝薄膜和纯硅薄膜； 4)从真空室中取出表面沉积有薄膜的待焊件； 5)装配待焊件； 6)将装配好的待焊件送入真空钎焊炉中，进行加热、焊接； 7)待焊件冷却至室温，取出待焊件。
2.根据权利要求1所述的一种铝合金无焊片真空钎焊方法，其特征在于:所述步骤I)中，靶材的纯度至少为99.99%。
3.根据权利要求1所述的一种铝合金无焊片真空钎焊方法，其特征在于:所述步骤2)中，丙酮和酒精均为分析纯，擦拭时间至少为3min。
4.根据权利要求1所述的一种铝合金无焊片真空钎焊方法，其特征在于:所述步骤3)中，磁控溅射真空室的真空度7 X 10_4Pa，工作压强为1.1Pa0
5.根据权利要求1所述的一种铝合金无焊片真空钎焊方法，其特征在于:所述步骤3)中，靶材和待焊件的距离为55mm。
6.根据权利要求1所述的一种铝合金无焊片真空钎焊方法，其特征在于:所述步骤3)中，纯铝靶材和纯硅靶材交替沉积的时间为20min，总计沉积时间为2h。
7.根据权利要求1所述的一种铝合金无焊片真空钎焊方法，其特征在于:所述步骤5)中，将待焊件重叠放置，沉积有薄膜的表面相邻，并在其上放置压块。
8.根据权利要求7所述的一种铝合金无焊片真空钎焊方法，其特征在于:所述步骤6)中，待焊件和压块在20min内，均匀加热至360°C，保温90min，真空度优于lX10_4Pa; 待焊件和压块在40min内，均匀加热至480°C，保温50min，真空度优于I X KT4Pa ； 待焊件和压块在20min内，均匀加热至560°C，保温6min，真空度优于I X 10_4Pa。
9.根据权利要求8所述的一种铝合金无焊片真空钎焊方法，其特征在于:所述步骤6)中，停止加热待焊件和压块，随炉冷却，真空度优于IX l(T4Pa。
10.根据权利要求9所述的一种铝合金无焊片真空钎焊方法，其特征在于:待焊件和压块随炉冷却2h后，不再抽真空。
【文档编号】B23K1/008GK104400169SQ201410509716
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年9月28日 优先权日:2014年9月28日
【发明者】栾兆菊, 杨靖辉, 李正, 方坤, 王传伟 申请人:中国电子科技集团公司第三十八研究所