專利名稱：高體積分?jǐn)?shù)碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料與可伐合金異種材料的硬釬焊方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及異種材料的硬釬焊方法。
背景技術(shù)：
可伐合金(如4J29等)因具有低的熱膨脹系數(shù)而廣泛用于電子封裝材料。但在航空航天領(lǐng)域，希望電子器件重量輕，因此，一種熱膨脹系數(shù)與可伐合金相近但密度遠(yuǎn)小于可伐合金的高體積分?jǐn)?shù)(55% 75%)的碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料應(yīng)運(yùn)而生。同時(shí)，由于電子封裝器件內(nèi)部的要求，某些器件的材料還不能完全由鋁基復(fù)合材料所代替，加上內(nèi)部芯片對(duì)環(huán)境溫度的限制，在制造工藝上必須采用鋁基復(fù)合材料與可伐合金的異種材料釬接技術(shù)，而在現(xiàn)有的焊接技術(shù)中，硬釬焊高體積分?jǐn)?shù)碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料與可伐合金焊接前需進(jìn)行表面金屬化處理，這樣增加了焊接成本，并使釬縫結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供高體積分?jǐn)?shù)碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料與可伐合金異種材料的硬釬焊方法，以解決現(xiàn)有硬釬焊異種材料需金屬化處理造成焊接成本高的問(wèn)題。
本發(fā)明高體積分?jǐn)?shù)碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料與可伐合金異種材料的硬釬焊方法是按下述步驟進(jìn)行的一、對(duì)碳化硅顆粒體積分?jǐn)?shù)為55% 75%的SiCp/ZL101與可伐合金4J29的連接面及箔狀釬料表面進(jìn)行清理，將箔狀釬料置于SiCp/ZL101與可伐合金4J29連接面之間用夾具夾緊，得到待焊件；二、將待焊件放入真空爐內(nèi)，在真空度為3X10—3Pa條件下，以2(TC /min升溫速率升溫至56(TC進(jìn)行釬焊，釬焊的保溫時(shí)間為10min，隨爐冷卻至室溫；即完成高體積分?jǐn)?shù)碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料與可伐合金的硬釬焊。
本發(fā)明方法得到釬縫的組織致密，形成牢固的冶金結(jié)合；本發(fā)明無(wú)需將母材進(jìn)行金屬化處理，降低了成本。本發(fā)明方法得到的接頭剪切強(qiáng)度在100 110MPa。


圖1是具體實(shí)施方式
九的釬縫組織圖。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施方式
一本發(fā)明中高體積分?jǐn)?shù)碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料與可伐合金異種材料的硬釬焊方法是按下述步驟進(jìn)行的一、對(duì)碳化硅顆粒體積分?jǐn)?shù)為55% 75%的SiCp/ZL101與可伐合金4J29的連接面及箔狀釬料表面進(jìn)行清理，將箔狀釬料置于SiCp/ZL101與可伐合金4J29連接面之間用夾具夾緊，得到待焊件；二、將待焊件放入真空爐內(nèi)，在真空度為3X 10—乍a條件下，以20°C /min升溫速率升溫至56(TC進(jìn)行釬焊，釬焊的保溫時(shí)間為10min，隨爐冷卻至室溫；即完成高體積分?jǐn)?shù)碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料與可伐合金的硬釬焊。
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本實(shí)施方式方法得到釬縫的組織致密，形成牢固的冶金結(jié)合；本發(fā)明無(wú)需將母材
進(jìn)行金屬化處理，降低了成本。本實(shí)施方式方法得到的接頭剪切強(qiáng)度在100 110MPa。
具體實(shí)施方式
二 本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟一中SiCp/ZL101 表面清理采用200#、400#、800#和1000#的水砂紙逐級(jí)打磨后，再用W3. 5的金剛石研磨膏 拋光，然后放入丙酮中超聲波清洗10分鐘；再晾干。其它步驟和參數(shù)與具體實(shí)施方式
一相 同。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一或二不同的是步驟一中可伐金 屬表面清理采用200#砂紙打磨，然后放入丙酮中超聲波清洗10分鐘；再晾干。其它步驟和
參數(shù)與具體實(shí)施方式
一或二相同。 具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一、二或三不同的是步驟一中箔
狀釬料表面清理采用經(jīng)200#砂紙打磨至表面完全呈金屬光澤，經(jīng)然后放入丙酮中超聲波
清洗IO分鐘；再晾干。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至四不同的是步驟一中箔狀釬 料的厚度為40 200iim。
具體實(shí)施方式
六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至五不同的是步驟一中箔狀釬 料的厚度為50iim。
具體實(shí)施方式
七本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至六不同的是所述箔狀釬料熔 化溫度在525 540°C。
具體實(shí)施方式
八本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
七不同的是箔狀釬料按重量百分 比由67%的八1、24%的Cu、5X的Si、2X的Ag、1. 5X的Mg和0. 5%的附組成。
具體實(shí)施方式
九本實(shí)施方式本發(fā)明中高體積分?jǐn)?shù)碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材 料與可伐合金異種材料的硬釬焊方法是按下述步驟進(jìn)行的一、對(duì)碳化硅顆粒體積分?jǐn)?shù)為 55 %的SiCp/ZL101與可伐合金4J29的連接面及箔狀釬料表面進(jìn)行清理，將箔狀釬料置于 SiCp/ZL101與可伐合金4J29連接面之間用夾具夾緊，得到待焊件；二、將待焊件放入真空 爐內(nèi)，在真空度為3X 10—3Pa條件下，以20°C /min升溫速率升溫至56(TC進(jìn)行釬焊，釬焊的 保溫時(shí)間為10min，隨爐冷卻至室溫；即完成高體積分?jǐn)?shù)碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料與 可伐合金的硬釬焊；其中步驟一中所述箔狀釬料的厚度為50ym，所述箔狀釬料按重量百 分比由67%的A1、24X的Cu、5X的Si、2X的Ag、1. 5X的Mg和0. 5%的Ni組成。
本實(shí)施方式釬縫的組織圖如圖1所示。由圖1可以看出釬縫組織致密，形成牢固 的冶金結(jié)合。本實(shí)施方式方法得到的接頭剪切強(qiáng)度在100 110MPa。
權(quán)利要求
高體積分?jǐn)?shù)碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料與可伐合金異種材料的硬釬焊方法，其特征在于高體積分?jǐn)?shù)碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料與可伐合金異種材料的硬釬焊方法是按下述步驟進(jìn)行的一、對(duì)碳化硅顆粒體積分?jǐn)?shù)為55％～75％的SiCp/ZL101與可伐合金4J29及箔狀釬料表面進(jìn)行清理，然后將箔狀釬料置于SiCp/ZL101與可伐合金4J29的連接面之間，再用夾具夾緊，得到待焊件；二、將待焊件放入真空爐內(nèi)，在真空度為3×10-3Pa條件下，以20℃/min升溫速率升溫至560℃，并保溫10min，隨爐冷卻至室溫；即完成高體積分?jǐn)?shù)碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料與可伐合金的硬釬焊。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高體積分?jǐn)?shù)碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料與可伐合金異種 材料的硬釬焊方法，其特征在于步驟一中SiCp/ZL101表面清理采用200#、400#、800#和 1000#的水砂紙逐級(jí)打磨后，再用W3. 5的金剛石研磨膏拋光，然后放入丙酮中超聲波清洗 IO分鐘，再晾干。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高體積分?jǐn)?shù)碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料與可伐合金異 種材料的硬釬焊方法，其特征在于步驟一中可伐金屬表面清理采用200#砂紙打磨，然后放 入丙酮中超聲波清洗10分鐘，再晾干。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的高體積分?jǐn)?shù)碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料與可伐合金異種 材料的硬釬焊方法，其特征在于步驟一中箔狀釬料表面清理采用經(jīng)200#砂紙打磨至表面 完全呈金屬光澤，經(jīng)然后放入丙酮中超聲波清洗10分鐘；再晾干。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的高體積分?jǐn)?shù)碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料與可伐合金 異種材料的硬釬焊方法，其特征在于步驟一中箔狀釬料的厚度為40 200 ym。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的高體積分?jǐn)?shù)碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料與可伐合金 異種材料的硬釬焊方法，其特征在于步驟一中箔狀釬料的厚度為50iim。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的高體積分?jǐn)?shù)碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料與可伐合金異種 材料的硬釬焊方法，其特征在于所述箔狀釬料熔化溫度在525 54(TC。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1、2、4或7所述的高體積分?jǐn)?shù)碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料與可伐合 金異種材料的硬釬焊方法，其特征在于箔狀釬料按重量百分比由67%的A1、24X的Cu、5% 的Si、2X的Ag、1. 5X的Mg和0. 5%的附組成。
全文摘要
高體積分?jǐn)?shù)碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料與可伐合金異種材料的硬釬焊方法，它涉及異種材料的硬釬焊方法。本發(fā)明解決了現(xiàn)有硬釬焊異種材料需金屬化處理造成焊接成本高的問(wèn)題。本發(fā)明方法如下將母材及箔狀釬料清理后將箔狀釬料置于母材之間，再放入真空爐內(nèi)釬焊，完成母材硬釬焊。本發(fā)明方法得到釬縫的組織致密，形成牢固的冶金結(jié)合；本發(fā)明無(wú)需將母材進(jìn)行金屬化處理，降低了焊接成本。
文檔編號(hào)B23K1/008GK101733497SQ200910073310
公開(kāi)日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2009年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月30日
發(fā)明者張寶友, 徐冬霞, 曾崗, 李強(qiáng), 牛濟(jì)泰, 王長(zhǎng)利, 羅相尉, 趙丕峰, 陳思杰 申請(qǐng)人:河南理工大學(xué)