一种基于窄间隙内薄层熔体超声细晶化处理提高钎焊焊缝强度的方法技术

一种基于窄间隙内薄层熔体超声细晶化处理提高钎焊焊缝强度的方法，本发明专利技术涉及材料焊接技术领域。本发明专利技术要解决现有钎焊连接方法由于焊接周期长和焊接温度高引起的焊缝金属晶粒粗大、组织不均匀，及由此造成的钎焊焊缝强度低的问题。方法：一、将钎料和母材组装成待焊件，调控母材搭接间隙；二、初步钎焊；三、薄层熔体超声波细晶化处理。采用本发明专利技术的方法钎焊后焊缝晶粒尺寸明显细化，钎缝的强韧性大幅度提高，本发明专利技术中的方法工艺简单，操作成本低，可实现铝合金、铜合金、镁合金、铝基复合材料、陶瓷及陶瓷基复合材料的钎焊焊缝的细晶强化，可用于复杂结构件工程应用领域。

A method for improving the strength of brazed weld based on ultrasonic thin crystallization treatment of thin layer melt in narrow gap

The invention relates to a method for improving the strength of a welding seam based on the ultrasonic fine crystallization treatment of a thin layer melt in a narrow gap, and relates to the field of material welding technology. The present invention solves the problem that the existing brazing joint method has the advantages of long welding period and high welding temperature, resulting in the coarse and uneven structure of the weld metal and the low strength of the welding seam caused thereby. Methods: 1. The solder and base metal were assembled into the weldment to adjust the lap gap of the base metal; two, the initial brazing; three, the thin layer melt ultrasonic wave crystallization treatment. The method of the invention after brazing weld grain size is refined and the strength and toughness of the brazing seam is greatly improved, the method in the invention has the advantages of simple operation, low cost, fine grain can be Aluminum Alloy, copper alloy, magnesium alloy, aluminum matrix composites, ceramics and ceramic matrix composite brazing seam strengthening. Can be used for complex structure engineering applications.

【技术实现步骤摘要】
一种基于窄间隙内薄层熔体超声细晶化处理提高钎焊焊缝强度的方法
本专利技术涉及材料焊接

技术介绍
铝合金、铜合金、镁合金、钛合金、铝基复合材料、陶瓷及陶瓷基复合材料，在国防、航空航天、机械、化工和电子等领域都得到了广泛的应用，其连接技术一直是众多研究者关注的热点。钎焊是目前普遍应用的一种材料连接方法。钎焊连接时，为了促进钎焊界面附近母材与液态钎料之间的扩散、溶解和化学反应，一般来说焊接周期长且焊接温度高，这就会引起钎焊焊缝金属晶粒粗化，组织不均匀，造成的钎焊焊缝强度低的问题。为了细化钎缝金属提高钎焊焊缝强度，中国专利02125594.6“纳米颗粒增强的锡铅基复合钎料及制备方法”提出了一种纳米颗粒增强的锡铅基复合钎料，采用该钎料钎焊金属基复合材料可在钎焊过程中保持锡铅钎料熔化温度低、润湿性好，细化钎缝组织提高钎焊接头的抗拉强度；中国专利201210267735.1“一种提高钎缝强度的钎焊方法及其钎焊炉”，提出了采用含铁磁性金属粉的锡基钎料，并在钎焊铜时在铜母材一侧施加强磁场，熔融钎料中的铁磁性金属粉在磁场作用下向铜母材侧界面偏聚，形成高强度连接，钎料中添加的镍、铁、钴粉末颗粒成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于窄间隙内薄层熔体超声细晶化处理提高钎焊焊缝强度的方法，其特征在于该方法具体是通过以下步骤实现：一、将母材和钎料组装成待焊件，调整母材搭接间隙为0.05～2mm；二、控制超声波频率为20～100kHz、振幅为1～50μm、钎焊温度为220～720℃，对待焊件钎焊部分进行超声钎焊1～60s，完成初步钎焊；三、将钎焊温度调整为180～550℃，保持5～20min，然后控制超声波频率为20～100kHz、振幅为1～50μm，对钎焊部分施加超声波振动，超声振动时间为1s～10min，然后随炉冷却或空冷至室温，即完成所述的基于窄间隙内薄层熔体超声细晶化处理提高钎焊焊缝强度的方法。

【技术特征摘要】
1.一种基于窄间隙内薄层熔体超声细晶化处理提高钎焊焊缝强度的方法，其特征在于该方法具体是通过以下步骤实现：一、将母材和钎料组装成待焊件，调整母材搭接间隙为0.05～2mm；二、控制超声波频率为20～100kHz、振幅为1～50μm、钎焊温度为220～720℃，对待焊件钎焊部分进行超声钎焊1～60s，完成初步钎焊；三、将钎焊温度调整为180～550℃，保持5～20min，然后控制超声波频率为20～100kHz、振幅为1～50μm，对钎焊部分施加超声波振动，超声振动时间为1s～10min，然后随炉冷却或空冷至室温，即完成所述的基于窄间隙内薄层熔体超声细晶化处理提高钎焊焊缝强度的方法。2.根据权利要求1所述的一种基于窄间隙内薄层熔体超声细晶化处理提高钎焊焊缝强度的方法，其特征在于步骤一中钎料为铝基合金、锌基合金或锡基合金。3.根据权利要求1所述的一种基于窄间隙内薄层熔体超声细晶化处理提高钎焊焊缝强度的方法，其特征在于步骤一中母材搭接间隙为0.1mm。4.根据权利要求1所述的一种基于窄间隙内薄层熔体超声细晶化处理提高钎焊焊缝强度的方法，其特征在于步骤一中母材搭接间隙为1mm。5.根据权利要求1所述的一种基于窄间隙内薄层熔体超声细...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫久春，吴炳智，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23