采用自耗性中间层的互不固溶金属钼与铜的扩散连接方法技术

本发明专利技术公开了一种采用自耗性中间层的互不固溶金属钼与铜的扩散连接方法，包括如下步骤：S1，钼和铜母材的前处理：对钼和铜母材的待焊接面进行机械或化学处理，以去除母材的待焊接面的表面油污和氧化层，达到连接工艺要求；S2，在钼和铜母材待焊接面之间制备钛中间层；S3，将钛中间层与两侧母材进行扩散连接：将装配好的钼‑钛中间层‑铜组合构件放入真空炉中，按照工艺要求对钼或铜施加一定压力，在工艺要求的温度、连接状态下保温一定时间，促进钛中间层向两侧母材充分扩散和稀释，直至钛中间层在两侧母材的连接界面浓度处于其在两母材中的固溶度以内，使钼、铜接头的强度达到工艺要求。

【技术实现步骤摘要】
采用自耗性中间层的互不固溶金属钼与铜的扩散连接方法
本专利技术涉及一种金属连接技术，具体涉及一种采用自耗性中间层的互不固溶金属钼与铜的扩散连接方法。
技术介绍
金属钼及其合金具有高熔点、良好导电率、低溅射侵蚀产量和低线膨胀系数等性能优势，在核能发电等极端环境中具有极为重要的应用前景。而铜具有优异的热导率，因而，将钼/铜连接制成复合材料，则可以充分挖掘两种材料的性能优势，大大扩展材料的应用范围。比如，钼/铜层状复合材料是核聚变装置热沉材料的首选。然而钼/铜之间的连接困难极大。二者物理性能（熔点、线膨胀系数、热导率等）相差巨大，常规的焊接方法难以实现二者的有效熔合。更为严重的是，从物理冶金的角度，钼/铜二者完全不互溶。二者间即无法通过冶金反应生成金属间化合物，也无法通过元素扩散生成固溶体，这使得二者的连接极难实现。即便是采用特殊的固态连接方法，如扩散连接或热等静压连接，得到的钼/铜界面连接强度也较为有限。为克服互不固溶异种金属界面连接的巨大难题，目前已有一定的研究基础。文献[ZhangJ.,ShenQetal.,Microstructure本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用自耗性中间层的互不固溶金属钼与铜的扩散连接方法，其特征在于，它包括如下步骤：S1，钼和铜母材的前处理：对钼和铜母材的待焊接面进行机械或化学处理，以去除母材的待焊接面的表面油污和氧化层，达到连接工艺要求；S2，在钼和铜母材待焊接面之间制备钛中间层；S3，将钛中间层与两侧母材进行扩散连接：将装配好的钼-钛中间层-铜组合构件放入真空炉中，按照工艺要求对钼或铜施加一定压力，在工艺要求的温度、连接状态下保温一定时间，促进钛中间层向两侧母材充分扩散和稀释，直至钛中间层在两侧母材的连接界面浓度处于其在两母材中的固溶度以内，使钼、铜接头的强度达到工艺要求。/n

【技术特征摘要】
1.一种采用自耗性中间层的互不固溶金属钼与铜的扩散连接方法，其特征在于，它包括如下步骤：S1，钼和铜母材的前处理：对钼和铜母材的待焊接面进行机械或化学处理，以去除母材的待焊接面的表面油污和氧化层，达到连接工艺要求；S2，在钼和铜母材待焊接面之间制备钛中间层；S3，将钛中间层与两侧母材进行扩散连接：将装配好的钼-钛中间层-铜组合构件放入真空炉中，按照工艺要求对钼或铜施加一定压力，在工艺要求的温度、连接状态下保温一定时间，促进钛中间层向两侧母材充分扩散和稀释，直至钛中间层在两侧母材的连接界面浓度处于其在两母材中的固溶度以内，使钼、铜接头的强度达到工艺要求。


2.根据权利要求1所述的采用自耗性中间层的互不固溶金属钼与铜的扩散连接方法，其特征在于，所述钛中间层的厚度为2-10微米，其制备方法可为直接在钼与铜母材之间放置箔材单体，也可以采用PVD、CVD方法预先涂敷于钼或铜母材的待焊接面。


3.根据权利要求1或2所述的采用自耗性中间层的互不固溶金属钼与铜的扩散连接方法，其特征在于，S3中所选取扩散连接温度区间为780-875℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：甘树德，邓永强，甘琳巧，高焕方，栾博语，王鸿，罗鉴益，
申请(专利权)人：重庆理工大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50