钼铜合金与不锈钢的真空钎焊工艺

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钼铜合金与不锈钢的真空钎焊
Release date：2023-03-02

钼铜合金与不锈钢的真空钎焊工艺，钼铜合金具有较高的导热系数和较低的热膨胀系数及较好的耐热性能，因此有多方面的用途。其高的导热系数作为大功率电子器件和散热器件有较好的前途；其膨胀系数较低可作为封接材料；其好的耐热性能可作为高温构件等。但钼铜合金与不锈钢焊接时，由于两者之间的热膨胀系数和导热能力相差较大，接头处易产生很大的应力，增加裂纹倾向。并且，钼铜合金对气体杂质较敏感，接头处产生气孔，焊缝组织粗大(200～500μm)，接头快速冷却时，间隙杂质还会在晶界上形成偏析。因此，气体杂质的污染以及焊缝组织粗化是钼铜合金与奥氏体不锈钢焊接面临的主要问题。
所以采用真空钎焊，将BNi2非晶态合金钎料置于预处理过的钼铜合金和奥氏体不锈钢待焊表面之间，控制接头间隙在40～80μm之间，将组装好的钼铜合金与不锈钢轻轻置于真空钎焊炉内的均温区抽真空钎焊，BNi2非晶态合金钎料的质量百分比组成为：Cr 6.5～7.5％，Si 3.0～5.0％，B 2.7～3.5％，Fe 2.5～3.5％，C≤0.02％，Ni余量。采用本发明的工艺，获得的钼铜合金与不锈钢接头具有杂质少、致密度高、耐高温能力强等优点，可用于仪器仪表元件、电子封装、耐高温器件的制造。其特征是，包括以下步骤：（1）将钼铜合金与不锈钢进行表面处理，除去氧化膜和异物；（2）将厚度为50～80μm的箔片状BNi2非晶态合金钎料置于预处理过的钼铜合金和奥氏体不锈钢待焊表面之间，然后进行装配，控制接头间隙在40～80μm之间，BNi2非晶态合金钎料的质量百分比组成为：Cr6.5～7.5%，Si3.0～5.0%，B2.7～3.5%，Fe2.5～3.5%，C≤0.02%，Ni余量；（3）将组装好的钼铜合金与不锈钢轻轻置于真空钎焊炉内的均温区抽真空钎焊；所述的抽真空钎焊为将组装好的钼铜合金与不锈钢轻轻置于真空钎焊炉内的均温区，关上真空钎焊炉抽真空，至真空度达到1.33×10‑4～1.33×10‑3Pa时进行加热，然后按下列步骤钎焊：1)使真空炉线性升温，用50min使炉温匀速升到850℃；2)进行[敏感词]阶段保温20min，使工件母材及钎料的放气过程能够充分进行，便于以后高温阶段钎焊炉可维持较高的真空度；3)[敏感词]阶段保温结束后进行快速升温，在20min内将炉温从850℃匀速升到1030℃；4)当炉温达到1030℃后进行第二阶段保温15min，以便避免过大的热惯性，保证控温精度；5)当第二阶段保温结束后，在15min内将炉温从1030℃匀速升至1090℃±10℃；6)当炉温达到1090℃±10℃时，进行第三阶段保温10min，以便保证钎料扩散充分，并兼顾加热区温度的差别；7)在第三阶段保温结束后，真空钎焊炉停止加热，随炉自然冷却；8)待真空室温度冷却至100℃以下时，取出焊件。

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