【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及焊接工艺，具体为一种基于纳米银粉中间层铝基碳化硅与紫铜的焊接工艺。
技术介绍
1、铝基碳化硅和紫铜焊接后用在igbt产品，结合了铜合金高导热率、高导电率及铝基碳化硅高硬度的特性，目前在高铁等igbt产品上应用广泛，扩散焊技术可以实现紫铜和铝基碳化硅全面积的紧密焊合，可以获得最大程度的产品散热面积及导电特性，但由于铝和铜本身冶金特性，无法实现良好的焊接质量，在产品使用过程中会出现焊接开裂等风险，因此提出采用纳米银粉作为中间层的焊接工艺。
2、现有的焊接工艺存在的缺陷是：
3、1、专利文件ep1555081a1公开了一种摩擦焊接工艺，该文件主要考虑如何提高焊接强度和寿命的问题，并没有考虑到铝和铜由于本身冶金特性，无法实现良好的焊接质量，在产品使用过程中会出现焊接开裂等的问题；
4、2、专利文件jp6012326b2公开了一种电子束焊接工艺，该文件主要考虑如何在两种基材的对接部位形成多个宽度不同的焊道的问题，并没有考虑到无法准确对紫铜进行定位降低焊接效率的问题；
5、3、专利文件jp4700267b2公开了一种自动焊接工艺，该文件主要考虑如何用一个焊枪连续进行各种待焊零件的自动焊接的问题，并没有考虑到无法检测纳米银粉储存量并及时对其进行补充，提高焊接效率的问题；
6、4、专利文件cn110883404b公开了一种焊接工艺，该文件主要考虑如何减少焊接过程中由于热输入不足和应力集中所导致的焊接裂纹和未熔合等的问题，并没有考虑到手动将紫铜放入真空烧结炉可能会导致紫铜表
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于纳米银粉中间层铝基碳化硅与紫铜的焊接工艺及其使用方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于纳米银粉中间层铝基碳化硅与紫铜的焊接工艺，包括铺制纳米银粉层、无压烧结、组装和扩散焊接，其特征在于：
3、铺制纳米银粉层：在紫铜的焊接面铺制一层纳米银粉；
4、无压烧结：将铺制有纳米银粉的紫铜放入真空烧结炉内进行无压烧结，在紫铜表面附上一层纳米银层，使纳米银粉和紫铜形成冶金结合；
5、组装：将烧结后表面带有银层的紫铜和铝基碳化硅组装；
6、扩散焊接：将组装后的紫铜和铝基碳化硅放入焊接机进行扩散焊接，得到基于纳米银粉中间层铝基碳化硅与紫铜的焊接成品。
7、优选的，包括支撑底板，所述支撑底板的底部安装有万向轮，所述支撑底板的顶部安装有铺制柜，铺制柜的顶部安装有顶板，顶板的内部安装有调节模块，调节模块的底部安装有铺制模块，所述铺制模块用于对紫铜的焊接面铺制一层纳米银粉，所述铺制柜的正面设置有真空烧结炉，真空烧结炉用于对紫铜和纳米银粉层进行无压烧结，真空烧结炉的一侧设置有焊接机，焊接机用于对铝基碳化硅与紫铜进行扩散焊接。
8、优选的，所述铺制模块包括纳米银粉储存罐，纳米银粉储存罐的底部安装有铺制管，铺制管的底部安装有电磁阀，电磁阀可以控制纳米银粉铺制的开始和结束，所述铺制柜的外侧壁安装有控制器，且控制器与电磁阀电性连接，所述调节模块包括定位组件和移动组件，定位组件用于确定紫铜的位置，移动组件用于移动铺制模块到紫铜所在的位置。
9、优选的，所述定位组件包括红外传感器，且红外传感器安装在铺制管的外侧，且红外传感器与控制器电性连接，红外传感器可以判断紫铜的位置并将位置信息传输给控制器，由控制器控制移动组件改变定位组件的位置实现对紫铜焊接面的精准定位。
10、优选的，所述移动组件包括活动槽，且活动槽开设在顶板的内部，活动槽的内部安装有四组第一滑动杆，所述顶板的内部安装有两组第一伺服电机，且第一伺服电机与控制器电性连接，两组第一伺服电机的输出端安装有两组第一滚珠丝杆，且第一滚珠丝杆位于两组第一滑动杆之间，第一滚珠丝杆的一端通过轴件与活动槽的内壁相连接，第一滑动杆和第一滚珠丝杆的外表面套接有两组第一滑动块，第一滑动杆和第一滚珠丝杆的外表面套接有第一限位挡板，且第一限位挡板用于限制第一滑动块的移动范围，两组第一滑动块的底部安装有第一安装盒，第一安装盒的内部安装有第二伺服电机，且第二伺服电机与控制器电性连接，第二伺服电机的输出端安装有第二滚珠丝杆，第二滚珠丝杆的一端通过轴件与第一安装盒的内壁相连接，第二滚珠丝杆的外表面套接有第二滑动块，第二滚珠丝杆的外表面套接有第二限位挡板，且第二限位挡板用于限制第二滑动块的移动范围，第二滑动块的顶部安装有第一t型限位块，所述第一安装盒的内部开设有第一限位槽，且第一t型限位块安装在第一限位槽的内部，所述第二滑动块的底部安装有第一电动伸缩杆，且第一电动伸缩杆安装在纳米银粉储存罐的顶部，所述纳米银粉储存罐的内部安装有检测模块，所述检测模块用于实时监测纳米银粉储存罐内部容量并及时进行补充。
11、优选的，所述铺制柜的内部安装有两组第二安装盒，第二安装盒的底部安装有第三伺服电机，且第三伺服电机安装在支撑底板的内部，且第三伺服电机与控制器电性连接，第三伺服电机的输出端安装有第三滚珠丝杆，第三滚珠丝杆的一端通过轴件与第二安装盒的内壁相连接，第三滚珠丝杆的外表面套接有第三滑动块，第三滚珠丝杆的外表面套接有第三限位挡板，且第三限位挡板用于限制第三滑动块的移动范围，第三滑动块的背面安装有第二t型限位块，所述第二安装盒的内部开设有第二限位槽，且第二t型限位块安装在第二限位槽的内部，所述第三滑动块的正面安装有固定支架，固定支架的两侧安装有伸缩模块，伸缩模块用于移动固定支架。
12、优选的，所述检测模块包括纳米银粉储存室，且纳米银粉储存室开设在纳米银粉储存罐的内部，纳米银粉储存室的内侧壁安装有压力传感器，且压力传感器与控制器电性连接，压力传感器可以实时监测纳米银粉储存室内部的纳米银粉对其的压力，并将监测数据传输给控制器，所述纳米银粉储存罐的背面贯穿安装有导入管，导入管的外部套接有输送软管，输送软管的一端安装有风机，风机的一端安装有纳米银粉收集罐，且纳米银粉收集罐位于顶板的顶部。
13、优选的，所述伸缩模块包括第一安装板，且第一安装板安装在固定支架的两侧，第一安装板的背面安装有第二电动伸缩杆，第二电动伸缩杆的背面安装有第二安装板，且第二安装板安装在第三滑动块的两侧，所述固定支架的顶部安装有样品托盘，样品托盘的底部开设有固定凹槽，且固定凹槽的宽度和固定支架的宽度一致，固定支架的内部开设有第三限位槽，第三限位槽的内部安装有限位板，限位板的背面安装有移动杆，且移动杆安装在第三滑动块的正面。
14、优选的，该基于纳米银粉中间层铝基碳化硅与紫铜的焊接工艺包括以下步骤：
15、s1、使用该基于纳米银粉中间层铝基碳化硅与紫铜的焊接装置时，将样品托盘放置在固定支架顶部，将紫铜的焊接面朝上放置在样品托盘内部，通过调节模块对紫铜进行定位，随后通过铺制模块在紫铜焊接面铺制一层纳米银粉，通过检测模块可以实时检测纳米银粉储存罐内部的纳米银粉容量，并进行及时补本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于纳米银粉中间层铝基碳化硅与紫铜的焊接工艺，包括，铺制纳米银粉层、无压烧结、组装和扩散焊接，其特征在于：
2.一种基于纳米银粉中间层铝基碳化硅与紫铜的焊接装置，适用于权利要求1所述的一种基于纳米银粉中间层铝基碳化硅与紫铜的焊接工艺，其特征在于，包括支撑底板(1)，所述支撑底板(1)的底部安装有万向轮(45)，所述支撑底板(1)的顶部安装有铺制柜(2)，铺制柜(2)的顶部安装有顶板(3)，顶板(3)的内部安装有调节模块，调节模块的底部安装有铺制模块，所述铺制模块用于对紫铜的焊接面铺制一层纳米银粉，所述铺制柜(2)的正面设置有真空烧结炉(4)，真空烧结炉(4)用于对紫铜和纳米银粉层进行无压烧结，真空烧结炉(4)的一侧设置有焊接机(5)，焊接机(5)用于对铝基碳化硅与紫铜进行扩散焊接。
3.根据权利要求2所述的一种基于纳米银粉中间层铝基碳化硅与紫铜的焊接装置，其特征在于：所述铺制模块包括纳米银粉储存罐(6)，纳米银粉储存罐(6)的底部安装有铺制管(7)，铺制管(7)的底部安装有电磁阀(8)，电磁阀(8)可以控制纳米银粉铺制的开始和结束，所述铺制柜(2)
4.根据权利要求3所述的一种基于纳米银粉中间层铝基碳化硅与紫铜的焊接装置，其特征在于：所述定位组件包括红外传感器(14)，且红外传感器(14)安装在铺制管(7)的外侧，且红外传感器(14)与控制器(9)电性连接，红外传感器(14)可以判断紫铜的位置并将位置信息传输给控制器(9)，由控制器(9)控制移动组件改变定位组件的位置实现对紫铜焊接面的精准定位。
5.根据权利要求3所述的一种基于纳米银粉中间层铝基碳化硅与紫铜的焊接装置，其特征在于：所述移动组件包括活动槽(15)，且活动槽(15)开设在顶板(3)的内部，活动槽(15)的内部安装有四组第一滑动杆(16)，所述顶板(3)的内部安装有两组第一伺服电机(17)，且第一伺服电机(17)与控制器(9)电性连接，两组第一伺服电机(17)的输出端安装有两组第一滚珠丝杆(18)，且第一滚珠丝杆(18)位于两组第一滑动杆(16)之间，第一滚珠丝杆(18)的一端通过轴件与活动槽(15)的内壁相连接，第一滑动杆(16)和第一滚珠丝杆(18)的外表面套接有两组第一滑动块(19)，第一滑动杆(16)和第一滚珠丝杆(18)的外表面套接有第一限位挡板(20)，且第一限位挡板(20)用于限制第一滑动块(19)的移动范围，两组第一滑动块(19)的底部安装有第一安装盒(21)，第一安装盒(21)的内部安装有第二伺服电机(22)，且第二伺服电机(22)与控制器(9)电性连接，第二伺服电机(22)的输出端安装有第二滚珠丝杆(23)，第二滚珠丝杆(23)的一端通过轴件与第一安装盒(21)的内壁相连接，第二滚珠丝杆(23)的外表面套接有第二滑动块(24)，第二滚珠丝杆(23)的外表面套接有第二限位挡板(25)，且第二限位挡板(25)用于限制第二滑动块(24)的移动范围，第二滑动块(24)的顶部安装有第一T型限位块(26)，所述第一安装盒(21)的内部开设有第一限位槽(27)，且第一T型限位块(26)安装在第一限位槽(27)的内部，所述第二滑动块(24)的底部安装有第一电动伸缩杆(28)，且第一电动伸缩杆(28)安装在纳米银粉储存罐(6)的顶部，所述纳米银粉储存罐(6)的内部安装有检测模块，所述检测模块用于实时监测纳米银粉储存罐(6)内部容量并及时进行补充。
6.根据权利要求2所述的一种基于纳米银粉中间层铝基碳化硅与紫铜的焊接装置，其特征在于：所述铺制柜(2)的内部安装有两组第二安装盒(29)，第二安装盒(29)的底部安装有第三伺服电机(30)，且第三伺服电机(30)安装在支撑底板(1)的内部，且第三伺服电机(30)与控制器(9)电性连接，第三伺服电机(30)的输出端安装有第三滚珠丝杆(31)，第三滚珠丝杆(31)的一端通过轴件与第二安装盒(29)的内壁相连接，第三滚珠丝杆(31)的外表面套接有第三滑动块(32)，第三滚珠丝杆(31)的外表面套接有第三限位挡板(33)，且第三限位挡板(33)用于限制第三滑动块(32)的移动范围，第三滑动块(32)的背面安装有第二T型限位块(34)，所述第二安装盒(29)的内部开设有第二限位槽(35)，且第二T型限位块(34)安装在第二限位槽(35)的内部，所述第三滑动块(32)的正面安装有固定支架(36)，固定支架(36)的两侧安装有伸缩模块，伸缩模块用于移动固定支架(36)。
7.根据权...
【技术特征摘要】
1.一种基于纳米银粉中间层铝基碳化硅与紫铜的焊接工艺，包括，铺制纳米银粉层、无压烧结、组装和扩散焊接，其特征在于：
2.一种基于纳米银粉中间层铝基碳化硅与紫铜的焊接装置，适用于权利要求1所述的一种基于纳米银粉中间层铝基碳化硅与紫铜的焊接工艺，其特征在于，包括支撑底板(1)，所述支撑底板(1)的底部安装有万向轮(45)，所述支撑底板(1)的顶部安装有铺制柜(2)，铺制柜(2)的顶部安装有顶板(3)，顶板(3)的内部安装有调节模块，调节模块的底部安装有铺制模块，所述铺制模块用于对紫铜的焊接面铺制一层纳米银粉，所述铺制柜(2)的正面设置有真空烧结炉(4)，真空烧结炉(4)用于对紫铜和纳米银粉层进行无压烧结，真空烧结炉(4)的一侧设置有焊接机(5)，焊接机(5)用于对铝基碳化硅与紫铜进行扩散焊接。
3.根据权利要求2所述的一种基于纳米银粉中间层铝基碳化硅与紫铜的焊接装置，其特征在于：所述铺制模块包括纳米银粉储存罐(6)，纳米银粉储存罐(6)的底部安装有铺制管(7)，铺制管(7)的底部安装有电磁阀(8)，电磁阀(8)可以控制纳米银粉铺制的开始和结束，所述铺制柜(2)的外侧壁安装有控制器(9)，且控制器(9)与电磁阀(8)电性连接，所述调节模块包括定位组件和移动组件，定位组件用于确定紫铜的位置，移动组件用于移动铺制模块到紫铜所在的位置。
4.根据权利要求3所述的一种基于纳米银粉中间层铝基碳化硅与紫铜的焊接装置，其特征在于：所述定位组件包括红外传感器(14)，且红外传感器(14)安装在铺制管(7)的外侧，且红外传感器(14)与控制器(9)电性连接，红外传感器(14)可以判断紫铜的位置并将位置信息传输给控制器(9)，由控制器(9)控制移动组件改变定位组件的位置实现对紫铜焊接面的精准定位。
5.根据权利要求3所述的一种基于纳米银粉中间层铝基碳化硅与紫铜的焊接装置，其特征在于：所述移动组件包括活动槽(15)，且活动槽(15)开设在顶板(3)的内部，活动槽(15)的内部安装有四组第一滑动杆(16)，所述顶板(3)的内部安装有两组第一伺服电机(17)，且第一伺服电机(17)与控制器(9)电性连接，两组第一伺服电机(17)的输出端安装有两组第一滚珠丝杆(18)，且第一滚珠丝杆(18)位于两组第一滑动杆(16)之间，第一滚珠丝杆(18)的一端通过轴件与活动槽(15)的内壁相连接，第一滑动杆(16)和第一滚珠丝杆(18)的外表面套接有两组第一滑动块(19)，第一滑动杆(16)和第一滚珠丝杆(18)的外表面套接有第一限位挡板(20)，且第一限位挡板(20)用于限制第一滑动块(19)的移动范围，两组第一滑动块(19)的底部安装有第一安装盒(21)，第一安装盒(21)的内部安装有第二伺服电机(22)，且第二伺服电机(22)与控制器(9)电性连接，第二伺服电机(22)的输出端安装有第二滚珠丝杆(23)，第二滚珠丝杆(23)的一端通过轴件与第一安装盒(21)的内壁相连接，第二滚珠丝杆(23)的外表面套接有第二滑动块(24)，第二滚珠丝杆(23)的外表面套接有第二限位挡板(25)，且第二限位挡板(25)用于限制第二滑动块(24)的移动范围，第二滑动块(24)的顶部安装有第一t型限位块(26)，所述第一安装盒(21)的内部开设有第一限位槽(27...
【专利技术属性】
技术研发人员：张昊，王桂龙，刘永钢，
申请(专利权)人：江苏博联硕焊接技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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