离子**击钎焊制造技术

离子轰击钎焊属钎焊技术范畴，是利用稀薄气体条件下，辉光放电中正离子轰击作为加热工件和钎料之手段的一种钎焊方法。除阴极（工件）及附加阴极外，还设置辅助阴极，并利用双层辉光放电现象及空心阴极效应达到加热、净化表面并获得高质量钎焊接头的目的。还可利用双层辉光离子渗金属的原理，将辅助阴极作为溅射源极，添加活性剂（如镁），以便进行铝合金的钎焊。离子轰击钎焊具有升温及冷却快，生产效率高，节约能源等优点。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钎焊技术范畴。目前，对特种材料及薄壁另件或精密另件的钎焊大多采用真空钎焊。真空钎焊要求真空度较高的设备，价格昂贵，热效率及生产效率较低，对钎焊表面的清理要求较高。对于铝及铝合金的钎焊则需要在焊剂中加入活化剂或是向炉中通入镁蒸汽，使工艺过程复杂化。本专利技术的目的是为了克服真空钎焊的上述缺点，利用稀薄气体中辉光放电的正离子轰击溅射作用使工件表面净化并使工件与钎料加热。本专利技术是应用辉光放电及双层辉光放电现象而形成的一种新型钎焊技术。我国学者所专利技术的双层辉光离子渗金属技术为表面冶金开辟了等离子表面冶金的新领域。该技术对本专利技术有较大的启示和借鉴作用。本专利技术采用一个可以抽真空及充入气体介质以形成一定气体压力的密封容器。其极限真空度不低于7.5×10-1帕，通入气体介质(如惰性气体)后，其气体压力在10～150帕范围内变动。在该容器内设阳极、阴极(工件)、附加阴极和辅助阴极。被处理工件与阴极相连，阳极和阴极以及阳极和辅助阴极分别和两个可调压直流电源相连。辅助阴极的电位可以高于、等于或低于阴极，其主要作用是为了对欲钎焊部位进行温度补偿或局部加热，以调节另件温度，提高钎焊效率。必要时辅助阴极也可以作为某些合金元素的溅射源极。附加阴极的电位和阴极相同，其主要作用是为了改善温度的均匀性。本专利技术的试验研究装置如附图中的附图说明图1所示。图1中1-阴极;2-附加阴极;3-工件;4-阳极;5-真空室;6-直流电源;7-直流电源;8-辅助阴极;9-钎料。本专利技术是利用辉光放电的离子轰击作用而加热工件。无论是辅助阴极或是附加阴极都可以根据空心阴极效应的要求来加以布置，以使它们和工件的部分或全部表面之间形成空心阴极效应放电。在某些情况下，例如对于铝及铝合金的离子轰击钎焊，可以将金属镁作为辅助阴极的一部分，并利用辉光放电的轰击溅射作用使金属镁溅射或蒸发出来以便使工件表面的氧化层还原净化。本专利技术具有升温快，生产效率高及节约能源等突出优点。例如，某产品的输入多功器零件，其直径为φ65mm，壁厚为0.3mm的两个园桶对接，中间加隔片。材料为4J36，钎料为AgCu28，采用离子轰击钎焊时其工艺过程如下装好的工件装入炉中，先抽真空到4帕，再充入一定量的氩气。送电起辉，在高压下进行离子轰击，净化表面，然后再相应提高气压使工件加热到钎焊温度。钎料填缝隙，经保温一定时间后，降低气压和电流，使温度降低。待液体钎料凝固后即可出炉。从装炉到出炉不到1小时，而一般真空钎炉的生产周期最少为6～8小时。权利要求1.本专利技术为一种可以抽成真空且能充入气体介质的密闭容器内，利用稀薄气体放电中离子轰击阴极(工件)而加热工件及钎料的钎焊方法，其特征是在真空容器内设有阳极、阴极、附加阴极和辅助阴极以及利用阳极和阴极、阳极和辅助阴极之间的辉光放电来作为使工件及钎料加热的手段。在阳极和阴极以及阳极和辅助阴极之间分别设置直流可调压电源。阴极和辅助阴极之间可形成一定的电位差。2.根据权利要求1，其中所述的真空密封容器的极限真空度应高于7.5×10-1帕。3.根据权利要求1，其中所述的气体介质一般为惰性气体如氩气，也可采用其它气体或混合气，例如氩气及氢气的混合气。4.根据权利要求1，其中所述稀薄气体压力范围一般为10～150帕，对于氩气常用压力为20～80帕。5.根据权利要求1，附加阴极和阴极(工件)同电位。辅助阴极的电位可以高于、等于或低于阴极电位。6.根据权利要求1，附加阴极和辅助阴极可以根据要求作成任意形状。阴极、附加阴极和辅助阴极之间的布置可以根据需要形成或不形成空心阴极效应放电。7.根据权利要求1，辅助阴极的一部分可以由某些合金元素或类合金元素组成。例如在钎焊铝及铝合金时，可以将金属镁设置在辅助阴极，并通过辉光放电将镁轰击溅射出来以满足铝钎焊的需要。8.根据权利要求1，其中所述工件可以是任何导电物质。全文摘要离子轰击钎焊属钎焊技术范畴，是利用稀薄气体条件下，辉光放电中正离子轰击作为加热工件和钎料之手段的一种钎焊方法。除阴极(工件)及附加阴极外，还设置辅助阴极，并利用双层辉光放电现象及空心阴极效应达到加热、净化表面并获得高质量钎焊接头的目的。还可利用双层辉光离子渗金属的原理，将辅助阴极作为溅射源极，添加活性剂(如镁)，以便进行铝合金的钎焊。离子轰击钎焊具有升温及冷却快，生产效率高，节约能源等优点。文档编号B23K1/012GK1046692SQ8910292公开日1990年11月7日 申请日期1989年4月29日 优先权日1989年4月29日专利技术者韩廷华, 赵彭生, 徐重 申请人:太原工业大学, 中国航天航空部504所本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术为一种可以抽成真空且能充入气体介质的密闭容器内，利用稀薄气体放电中离子轰击阴极（工件）而加热工件及钎料的钎焊方法，其特征是在真空容器内设有阳极、阴极、附加阴极和辅助阴极以及利用阳极和阴极、阳极和辅助阴极之间的辉光放电来作为使工件及钎料加热的手段。在阳极和阴极以及阳极和辅助阴极之间分别设置直流可调压电源。阴极和辅助阴极之间可形成一定的电位差。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韩廷华，赵彭生，徐重，
申请(专利权)人：太原工业大学，中国航天航空部五零四所，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]