【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及真空钎焊，具体涉及一种适用于铜钨和钢的焊接方法。
技术介绍
1、传统铜钨和钢钎焊的方式为硬钎焊，焊料与母材钢、铜钨合金的润湿性不好，焊接不牢靠，焊接后接连位置会出现较大的肉眼可见的孔洞缺陷，钎着率低，成品加工过程中铜钨合金和钢之间容易发生脱落现象。
2、目前铜钨与钢异形件之间的焊接方式多为钎焊工艺，但钎焊工艺质量不能保证，通常为了提高两者间的结合强度，会更改图纸设计改为台阶状以增大焊接面积，这样设计增加了银焊料的用量，焊接成本增加，对操作人员的技术要求较高，焊接后焊缝的气孔很难避免，严重影响焊接质量及产品交付。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本专利技术提供一种适用于铜钨和钢的焊接方法。
2、本专利技术的技术方案是：一种适用于铜钨和钢的焊接方法，包括以下步骤：
3、s1、原料预准备：
4、取需要焊接的铜钨合金件、钢件，所述铜钨合金件的焊接面上附有厚度为0.5mm的铜金属层；
5、s2、清洗装配：
6、用清洗液对铜钨合金件的铜金属层表面、钢件的焊接面清洗干净，在焊接面处放入银焊片，将铜钨合金件、银焊片与钢件装配，得到工件；其中，选用的所述银焊片的熔点低于所述钢件的熔点；
7、s3、真空钎焊：
8、将所述工件放置在真空钎焊炉内，抽真空至10-3～10-2pa，按5～7℃/min速度加热，升温至790～800℃；然后保温15～20min，完成焊接，随后冷却出炉，得到焊接件。p>
9、说明：上述铜钨合金与钢焊接面通过铜进行过渡，让铜与钢连接，可增强铜钨与钢之间的焊接复合的效果，采用真空银钎焊工艺焊接解决传统钎焊工艺的焊接存在的孔洞多、钎着率低、铜钨合金与钢之间发生脱落等缺陷，提高基体之间的结合强度，使钎焊率可达99％以上，且焊接后外观良好，且加工简单，消耗时间较短，可以实现批量生产。
10、进一步地，步骤s2中，所述银焊片选用熔流点温度为779～790℃的cu-ag50焊料材质。
11、说明：银焊片的熔点比钢低时，在真空钎焊的过程中，银焊片首先熔化并发挥其对铜钨合金与钢之间的强连接作用，完成焊接过程，反之，银焊片的熔点较高时，熔化的时间较慢，难以发挥连接作用，降低了焊接效果。
12、进一步地，步骤s1中，所述铜钨合金件的焊接面上附有厚度为0.5mm的铜金属层的附着方法为：
13、若铜钨合金采用熔渗法制备，且得到铜钨合金表面附有铜金属层、铜金属层的厚度大于0.5mm时，将铜金属层的表面打磨至厚度为0.5mm、表面粗糙度ra为1.2～1.5，即完成附着；否则，在铜钨合金件的焊接面上覆盖铜金属层，至铜金属层厚度为0.5mm。
14、说明：上述判断方法能够针对铜钨合金的具体情况，进行铜层的附着，采用熔渗法得到的铜钨合金本身具有铜层附着且铜层填充在钨的孔隙中，二者复合非常牢固，进而使焊接的牢固度增加；其余方法下，使用铜层与钢连接，可增强铜钨与钢之间的焊接复合的效果。
15、进一步地，步骤s1中，覆盖铜金属层的方法为：取厚度为0～0.5mm铜金属层，将铜钨合金件、铜金属层的覆盖面打磨至粗糙度ra为1.2～1.5，然后在压力120～150mpa的压力下进行挤压1～2min，将铜金属层覆盖到铜钨合金件上。
16、说明：上述方法提供一种对铜钨合金件覆盖铜金属层的方法，使二者进行预复合连接，提高二者的连接效果，以便于提高后续的焊接效果。
17、进一步地，步骤s1中，覆盖铜金属层的方法为：取粒径为1～5μm的铜粉，在设定挤压压力下，将铜粉挤压复合在铜钨合金件的焊接面上，直至挤压后形成的铜金属层的厚度为0.5mm。
18、说明：上述方法提供的覆盖铜金属层方法更加优选，使铜金属层与铜钨合金件的连接作用更强，且铜金属层的覆盖更加均一，形成的表面更加易于焊接，增加接触焊接面的平整度，进而提高焊接效果。
19、进一步地，所述设定挤压压力为50～200mpa。
20、说明：上述设定的压力进行挤压的效果较优，超出该范围会出现覆盖不紧密或者降低其表面与钢焊接效果。
21、进一步地，所述挤压复合方法为：常温下，首先将铜钨合金件的覆盖面打磨至粗糙度ra为0.8～1.1，然后将铜粉分为多次喷涂到铜钨合金件的覆盖面上，每次喷涂的厚度为0.1～0.2mm，再通过多次挤压，对每次喷涂后均对铜粉进行挤压，直至挤压后形成的铜金属层的厚度为0.5mm；
22、所述多次挤压的方法为：一次挤压压力为50～80mpa，挤压时间为14s，二次挤压压力为81～120mpa，挤压时间为12s，在之后的挤压过程中，挤压压力均比上一次的压力大30mpa，挤压时间恒定在10s。
23、说明：上述多次挤压复合方法可以进一步地提高铜钨合金件与铜的复合效果，根据多次挤压中压力与时间的区分设置，可以增大铜粉的填充密度，增强每一层之间的连接作用力，使后续的真空钎焊过程中，易于发挥连接作用的同时，减少孔洞的产生。
24、进一步地，所述多次挤压的过程中，挤压压力以0.5～1mpa每秒的速度增加，同时将温度以5℃/s的速度降低，直至挤压完成。
25、说明：上述压力与温度的相对变化，可以增强上述复合效果。
26、进一步地，步骤s2中，当铜钨合金件、钢件的焊接为凹凸焊接面时，在二者侧边焊接面位置的上部开设放置槽，将银焊片放在放置槽中；同时，在二者底面焊接面中放置银焊片，随后进行装配。
27、说明：上述放置槽的设置，可以确保焊接时熔化的银通过毛细流动性进行填充粘合，增强焊接效果。
28、进一步地，步骤s2中，所述铜钨合金件与钢件侧边结合位置的缝隙为0.01～1mm；铜钨合金件与钢件底面结合位置放置的银焊片的面积小于二者的底面焊接面的面积，且银焊片边缘距离焊接面边缘0.5～1mm。
29、说明：上述具体数值的限定，能得到的焊接复合效果较优，且焊接较牢固。
30、进一步地，步骤s3中，将温度升至450～500℃时，向铜钨合金件与钢件上施加30mpa的焊接压力，随温度的上升，焊接压力逐渐减少，减少速度为：温度每增加10～15℃，焊接压力减少1mpa直至压力降低至零；
31、进一步地，
32、说明：上述焊接压力的施加可以在焊接开始时，形成扩散复合面，增强工件之间连接，随着温度的升高，相应地减少焊接压力，避免将银焊件挤出，导致降低焊接效果。
33、进一步地，步骤s2中，所述清洗液采用醇醚磷酸酯、甲基二甲氧基硅烷以质量比为5：2～3混合得到。
34、说明：醇醚磷酸酯具有较强的表面活性和溶解能力，可以有效去除油脂、污垢和其他表面污染物；甲基二甲氧基硅烷本身不具备清洗作用，用于提高材料附着力的性能，然而，甲基二甲氧基硅烷与醇醚磷酸酯的混合，可以提高醇醚磷酸酯的清洁效果以及金属的表面处理效果，使其易于下一步的处理。
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【技术保护点】
1.一种适用于铜钨和钢的焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种适用于铜钨和钢的焊接方法，其特征在于，步骤S2中，所述银焊片选用熔流点温度为779～790℃的Cu-Ag50焊料材质。
3.如权利要求1所述的一种适用于铜钨和钢的焊接方法，其特征在于，步骤S1中，所述铜钨合金件的焊接面上附有厚度为0.5mm的铜金属层的附着方法为：
4.如权利要求3所述的一种适用于铜钨和钢的焊接方法，其特征在于，步骤S1中，覆盖铜金属层的方法为：取厚度为0～0.5mm铜金属层，将铜钨合金件、铜金属层的覆盖面打磨至粗糙度Ra为1.2～1.5，然后在压力120～150MPa的压力下进行挤压1～2min，将铜金属层覆盖到铜钨合金件上。
5.如权利要求3所述的一种适用于铜钨和钢的焊接方法，其特征在于，步骤S1中，覆盖铜金属层的方法为：取粒径为1～5μm的铜粉，在设定挤压压力下，将铜粉挤压复合在铜钨合金件的焊接面上，直至挤压后形成的铜金属层的厚度为0.5mm；所述设定挤压压力为50～200MPa。
6.如权利要求4所述的一种适用
7.如权利要求6所述的一种适用于铜钨和钢的焊接方法，其特征在于，所述多次挤压的过程中，挤压压力以0.5～1MPa每秒的速度增加，同时将温度以5℃/s的速度降低，直至挤压完成。
8.如权利要求1所述的一种适用于铜钨和钢的焊接方法，其特征在于，步骤S2中，当铜钨合金件、钢件的焊接为凹凸焊接面时，在二者侧边焊接面位置的上部开设放置槽，将银焊片放在放置槽中；同时，在二者底面焊接面中放置银焊片，随后进行装配。
9.如权利要求8所述的一种适用于铜钨和钢的焊接方法，其特征在于，步骤S2中，所述铜钨合金件与钢件侧边结合位置的缝隙为0.01～1mm；铜钨合金件与钢件底面结合位置放置的银焊片的面积小于二者的底面焊接面的面积，且银焊片边缘距离焊接面边缘0.5～1mm。
10.如权利要求1所述的一种适用于铜钨和钢的焊接方法，其特征在于，步骤S3中，将温度升至450～500℃时，向铜钨合金件与钢件上施加30MPa的焊接压力，随温度的上升，焊接压力逐渐减少，减少速度为：温度每增加10～15℃，焊接压力减少1MPa直至压力降低至零。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于铜钨和钢的焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种适用于铜钨和钢的焊接方法，其特征在于，步骤s2中，所述银焊片选用熔流点温度为779～790℃的cu-ag50焊料材质。
3.如权利要求1所述的一种适用于铜钨和钢的焊接方法，其特征在于，步骤s1中，所述铜钨合金件的焊接面上附有厚度为0.5mm的铜金属层的附着方法为：
4.如权利要求3所述的一种适用于铜钨和钢的焊接方法，其特征在于，步骤s1中，覆盖铜金属层的方法为：取厚度为0～0.5mm铜金属层，将铜钨合金件、铜金属层的覆盖面打磨至粗糙度ra为1.2～1.5，然后在压力120～150mpa的压力下进行挤压1～2min，将铜金属层覆盖到铜钨合金件上。
5.如权利要求3所述的一种适用于铜钨和钢的焊接方法，其特征在于，步骤s1中，覆盖铜金属层的方法为：取粒径为1～5μm的铜粉，在设定挤压压力下，将铜粉挤压复合在铜钨合金件的焊接面上，直至挤压后形成的铜金属层的厚度为0.5mm；所述设定挤压压力为50～200mpa。
6.如权利要求4所述的一种适用于铜钨和钢的焊接方法，其特征在于，所述挤压复合方法为：常温下，首先将铜钨合金件的覆盖面打磨至粗糙度ra为0.8～1.1，然后将铜粉分...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘萍，杨瑞，蒋彤，焦医辉，周兴，周宁，
申请(专利权)人：西安斯瑞先进铜合金科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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