玻璃和可伐合金的封接方法及封接体技术

本发明专利技术公开了一种玻璃和可伐合金的封接方法及封接体，其中，所述封接方法包括如下步骤：S1.将待封接玻璃和可伐合金进行净化处理；S2.提供粒度为150～200目的玻璃粉和金属粉，混合并研磨制备焊料；S3.将S2中焊料均匀喷洒在待封接的可伐合金的四周边缘，将待封接的玻璃放置于可伐合金上，并保证玻璃与可伐合金紧密接触；S4.利用激光对待封接玻璃与可伐合金的交界处的焊料进行照射，获得玻璃与可伐合金形成的封接体。本发明专利技术的玻璃和可伐合金的封接方法在玻璃与可伐合金的交界处添加焊料，在利用激光对玻璃与可伐合金交界处进行直线照射，不但解决了玻璃激光透射率高致使激光加工困难的问题，而且使得玻璃和可伐合金能够进行紧密的连接和封接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及异质材料的连接
，特别是涉及一种玻璃和可伐合金的封接方法、以及由该封接方法获得的封接体。
技术介绍
中空玻璃是由两层或多层玻璃被间隔物均匀隔开，边部进行密封，中间形成干燥静止气体的玻璃制品。具体地，上述各层玻璃之间的间隔厚度一般为6、9、12mm，并在边缘利用复合胶条密封，或在边缘利用槽铝丁基胶和聚硫胶密封，当间隔物为气体时，该气体可以是空气或惰性气体等。中空玻璃因其保温性和隔音性而具有较为广泛的用途。基于上述中空玻璃，玻璃也可与可伐合金相结合形成玻璃-可伐合金封接体。其中，可伐合金，也称铁镍钴合金。该合金在20～450℃范围内具有与硬玻璃相近的线膨胀系数和相应的硬玻璃能进行有效封接匹配，和较高的居里点以及良好的低温组织稳定性，合金的氧化膜致密，容易焊接和熔接，有良好可塑性，可切削加工，广泛用于制作电真空元件、发射管、显像管、开关管、晶体管以及密封插头和继电器外壳等。就玻璃金属连接头而言，在玻璃与可伐合金连接过程中，由于玻璃与合金的热物理性能不匹配，使得玻璃金属连接接头在焊后往往产生巨大的残余热应力，而且随着被连接的玻璃与金属之间膨胀系数差越大，接头的残余热应力越大，致使接头的强度越低；或者是随着被连接金属的热膨胀系数与其弹性模量乘积增大，接头强度下降。针对上述问题，有必要提供一种改良的玻璃和可伐合金的封接方法。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种玻璃和可伐合金的封接方法、以及由该封接方法获得的封接体。为了实现上述目的之一，本专利技术的玻璃和可伐合金的封接方法，其包括如下步骤：S1.将待封接玻璃和可伐合金进行净化处理；S2.提供粒度为150～200目的玻璃粉和粒度为150～200目的金属粉，所述玻璃粉的质量分数大于等于90%且小于100%，所述金属粉的质量分数大于0%且小于等于10%，将玻璃粉和金属粉混合并研磨，保温后进行冷却处理形成焊料，备用；所述玻璃粉按质量分数计包括如下组分：50.81～28.75%的SiO2，8.05～13.84%的CaO，33.55～46.21%的Na2O，所述金属粉包括可伐合金粉；S3.将S2中焊料均匀喷洒在待封接的可伐合金的四周边缘，将待封接的玻璃放置于可伐合金上，并保证待封接的玻璃与可伐合金紧密接触；S4.利用激光以30～180mm/min的扫描速度对待封接玻璃与可伐合金的交界处的焊料进行照射，获得玻璃与可伐合金形成的封接体。作为本专利技术的进一步改进，所述净化处理包括对待封接可伐合金进行脱脂、去油处理后，再进行氧化处理。作为本专利技术的进一步改进，所述氧化处理温度为700～800℃，并保温10～20min，形成的氧化层的厚度为3～7μm。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S2中，在球磨机中将玻璃粉和可伐合金混合研磨至少4h，混合研磨完毕后，在200℃的真空烘箱中保温至少2h后冷却，备用。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S3中焊料均匀喷洒于待封接的可伐合金的四周边缘后，焊料的厚度为3～10μm。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S3在氩气气氛下进行。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S4中，利用激光器发射激光，所述激光器的功率为80～160W，脉宽为1.5～3.0ms，频率为5～10Hz，扫描速度为80～160mm/min，扫描次数为1～3道。作为本专利技术的进一步改进，所述激光器为Nd-YAG激光器或光纤激光器。为了实现上述另一专利技术目的，本专利技术还提供一种根据如上所述的玻璃和可伐合金的封接方法获得的封接体。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术的玻璃和可伐合金的封接方法通过优化工艺参数、精确控制热作用区及区内的温度分布，控制脉宽、频率、扫描速度，获得了低应力大尺寸的玻璃与可伐合金的封接体，该大尺寸的玻璃与可伐合金的封接体可以应用于建筑行业，并大幅度提高了产品的使用寿命，避免了现有技术中采用玻璃腻子而带来的环保问题。本专利技术的玻璃和可伐合金的封接方法在玻璃与可伐合金的交界处添加焊料，在利用激光对玻璃与可伐合金交界处进行直线照射，不但解决了玻璃激光透射率高致使激光加工困难的问题，而且使得玻璃和可伐合金能够进行紧密的连接和封接。此外，本专利技术的玻璃和可伐合金的封接方法通过选择合适的功率、频率、扫描速率，使玻璃恰好发生熔化并与可伐合金钢板结合，并且不发生玻璃局部受热集中而致玻璃炸裂，同时避免了封接过程中热输入过大导致玻璃直接被切断的问题。本专利技术的玻璃和可伐合金的封接方法还具备能量可控性高、加工热影响区窄、加工效率高等优点，可更好的适应柔性制造环境。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的玻璃和可伐合金的封接方法一具体实施方式的方法流程示意图。具体实施方式如图1所示，本专利技术的玻璃和可伐合金的封接方法，其包括如下步骤：S1.将待封接玻璃和可伐合金进行净化处理。其中，净化处理具体包括对待封接可伐合金进行脱脂、去油处理后，再进行氧化处理。所述氧化处理温度为700～800℃，并保温10～20min，形成的氧化层的厚度为3～7μm。S2.提供粒度为150～200目的玻璃粉和粒度为150～200目的金属粉，所述玻璃粉的质量分数大于等于90%且小于100%，所述金属粉的质量分数大于0%且小于等于10%，将玻璃粉和金属粉混合并研磨，保温后进行冷却处理形成焊料，备用；其中，所述玻璃粉按质量分数计包括如下组分：50.81～28.75%的SiO2，8.05～13.84%的CaO，33.55～46.21%的Na2O，所述金属粉包括可伐合金粉。上述玻璃粉和金属粉进行混合并研磨时，可在球磨机中进行。具体地，在球磨机中将玻璃粉和可伐合金混合研磨至少4h，混合研磨完毕后，在200℃的真空烘箱中保温至少2h后冷却，形成的焊料备用。S3.将S2中焊料均匀喷洒在待封接的可伐合金的四周边缘，将待封接的玻璃放置于可伐合金上，并保证待封接的玻璃与可伐合金紧密接触。为了保证待封接的玻璃与可伐合金进行紧密接触，可以采用专用夹具将两者夹紧，保证两者充分接触，无肉眼可见间隙。此外，将焊料均匀喷洒于待封接的可伐合金的四周边缘本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玻璃和可伐合金的封接方法，其特征在于，所述封接方法包括如下步骤：S1.将待封接玻璃和可伐合金进行净化处理；S2.提供粒度为150～200目的玻璃粉和粒度为150～200目的金属粉，所述玻璃粉的质量分数大于等于90%且小于100%，所述金属粉的质量分数大于0%且小于等于10%，将玻璃粉和金属粉混合并研磨，保温后进行冷却处理形成焊料，备用；所述玻璃粉按质量分数计包括如下组分：28.75～50.81%的SiO2，8.05～13.84%的CaO，33.55～46.21%的Na2O，所述金属粉包括可伐合金粉；S3.将S2中焊料均匀喷洒在待封接的可伐合金的四周边缘，将待封接的玻璃放置于可伐合金上，并保证待封接的玻璃与可伐合金紧密接触；S4.利用激光以30～180mm/min的扫描速度对待封接玻璃与可伐合金的交界处的焊料进行照射，获得玻璃与可伐合金形成的封接体。

【技术特征摘要】
1.一种玻璃和可伐合金的封接方法，其特征在于，所述封接方法包括如
下步骤：
S1.将待封接玻璃和可伐合金进行净化处理；
S2.提供粒度为150～200目的玻璃粉和粒度为150～200目的金属粉，所述
玻璃粉的质量分数大于等于90%且小于100%，所述金属粉的质量分数大于
0%且小于等于10%，将玻璃粉和金属粉混合并研磨，保温后进行冷却处理形
成焊料，备用；
所述玻璃粉按质量分数计包括如下组分：28.75～50.81%的SiO2，
8.05～13.84%的CaO，33.55～46.21%的Na2O，所述金属粉包括可伐合金粉；
S3.将S2中焊料均匀喷洒在待封接的可伐合金的四周边缘，将待封接的玻
璃放置于可伐合金上，并保证待封接的玻璃与可伐合金紧密接触；
S4.利用激光以30～180mm/min的扫描速度对待封接玻璃与可伐合金的
交界处的焊料进行照射，获得玻璃与可伐合金形成的封接体。
2.根据权利要求1所述的玻璃和可伐合金的封接方法，其特征在于，所
述净化处理包括对待封接可伐合金进行脱脂、去油处理后，再进行氧化处理。
3.根据权利要求2所述的玻璃和可伐合金的封接方法，其特征在于，所<...

【专利技术属性】
技术研发人员：张敏，陈长军，王晓南，刘星，万德田，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：