本發(fā)明涉及靶材焊接技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種旋轉(zhuǎn)鉬靶材的焊接方法。

背景技術(shù)：

鉬是一種銀白色金屬，質(zhì)地堅(jiān)韌，熔點(diǎn)為2617℃，沸點(diǎn)為4612℃，常溫常壓下具有良好的耐腐蝕性、穩(wěn)定性、良好的導(dǎo)電性、熱膨脹性和較低的比阻抗，廣泛應(yīng)用于航空工業(yè)、電子工業(yè)及太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)。磁控濺射是一種廣泛使用濺射靶材進(jìn)行大規(guī)模low-E玻璃鍍膜、太陽(yáng)能電池鍍膜、平板顯示屏觸摸屏鍍膜、光通信和磁存儲(chǔ)鍍膜及裝飾鍍膜的技術(shù)，濺射靶材通常有平面靶材和旋轉(zhuǎn)靶材兩類，近年來(lái)，隨著市場(chǎng)對(duì)靶材利用率的高效要求，旋轉(zhuǎn)靶材的使用量不斷增加，因此，旋轉(zhuǎn)靶材的焊接方法是近年來(lái)研究者不斷開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)之一。專利CN105624627采用在背管外壁機(jī)加工開(kāi)槽，清洗烘干后水平固定到旋轉(zhuǎn)設(shè)備上，在開(kāi)口槽內(nèi)加入焊料，選取靶管，對(duì)靶管內(nèi)壁金屬化處理，將處理后的靶管套到背管上，啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)設(shè)備，對(duì)背管內(nèi)壁和靶材外壁同時(shí)加熱，綁定完成后，關(guān)閉加熱電源，保持旋轉(zhuǎn)，直到靶管冷卻到室溫。該種方法容易使靶管內(nèi)部剩余較多殘余應(yīng)力，后期靶管容易變形，利用率較低。針對(duì)這一問(wèn)題，開(kāi)發(fā)一種旋轉(zhuǎn)鉬靶材的焊接方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：為克服上述背景技術(shù)中提到的技術(shù)問(wèn)題，現(xiàn)提供一種靶材內(nèi)部殘余應(yīng)力較少、尺寸穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)鉬靶材的焊接方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種旋轉(zhuǎn)鉬靶材的焊接方法，該焊接方法包括如下步驟：

(1)材料準(zhǔn)備

準(zhǔn)備第一旋轉(zhuǎn)鉬靶材、第二旋轉(zhuǎn)鉬靶材、第三旋轉(zhuǎn)鉬靶材、背管、底座、焊料、加熱器、定位密封套、夾具，對(duì)旋轉(zhuǎn)鉬靶材的結(jié)合面進(jìn)行噴砂處理，對(duì)背管的結(jié)合面進(jìn)行鍍鎳處理，底座上固定有與加熱器連接的支架；

(2)第一旋轉(zhuǎn)鉬靶材的焊接

將定位密封套固定在底座上，背管固定在定位密封套內(nèi)側(cè)，第一旋轉(zhuǎn)鉬靶材套接在背管上且第一旋轉(zhuǎn)鉬靶材底部與定位密封套頂部固定，使第一旋轉(zhuǎn)鉬靶材、定位密封套和背管三者軸線重合，用加熱器由內(nèi)而外對(duì)背管與第一旋轉(zhuǎn)鉬靶材進(jìn)行加熱，將焊料分布在第一旋轉(zhuǎn)鉬靶材、定位密封套與背管三者之間的表面進(jìn)行潤(rùn)濕處理；用加熱器由內(nèi)而外對(duì)背管與第一旋轉(zhuǎn)鉬靶材進(jìn)行加熱；將液態(tài)焊料由第一旋轉(zhuǎn)鉬靶材上部注入背管、定位密封套和第一旋轉(zhuǎn)鉬靶材三者形成的空間內(nèi)，然后由下到上逐段冷卻使焊料固化，將上述焊接好的結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)180°使第一旋轉(zhuǎn)鉬靶材處于背管頂部；

(3)第二旋轉(zhuǎn)鉬靶材的焊接

將第二旋轉(zhuǎn)鉬靶材和定位密封套依次由背管底部套接，夾具夾持在第二旋轉(zhuǎn)鉬靶材和支架之間，通過(guò)調(diào)整夾具使第二旋轉(zhuǎn)鉬靶材、定位密封套、背管三者軸線重合，使第二旋轉(zhuǎn)鉬靶材頂部與第一旋轉(zhuǎn)鉬靶材底部留出預(yù)留尺寸，且定位密封套抵接在第二旋轉(zhuǎn)鉬靶材底部和背管之間，由內(nèi)而外對(duì)背管與第二旋轉(zhuǎn)鉬靶材進(jìn)行加熱，將焊料分布在第二旋轉(zhuǎn)鉬靶材、定位密封套與背管三者之間的表面進(jìn)行潤(rùn)濕處理；用加熱器由內(nèi)而外對(duì)背管與第二旋轉(zhuǎn)鉬靶材進(jìn)行加熱；將液態(tài)焊料由第二旋轉(zhuǎn)鉬靶材上部注入背管、定位密封套和第二旋轉(zhuǎn)鉬靶材三者形成的空間內(nèi)，然后由下到上逐段冷卻使焊料固化，第三旋轉(zhuǎn)鉬靶材的焊接同第二旋轉(zhuǎn)鉬靶材的焊接方法。

進(jìn)一步，上述技術(shù)方案中所述步驟(1)中背管是304不銹鋼材質(zhì)制成，焊料為銦系焊料；加熱器為外徑小于背管內(nèi)徑的圓柱形加熱器；所述支架為“7”形結(jié)構(gòu)，加熱器通過(guò)自動(dòng)伸縮鏈條懸掛在支架下方；所述步驟(1)中加熱器為可移動(dòng)式，分三段控溫，均勻性±2.5℃；噴砂粗糙度Ra為5-10μm，鍍鎳的厚度小于5μm。

進(jìn)一步，上述技術(shù)方案中所述步驟(1)中旋轉(zhuǎn)鉬靶材的外徑與定位密封套外徑相等，背管外徑和定位密封套內(nèi)徑匹配，定位密封套內(nèi)設(shè)置有硅基密封圈；所述旋轉(zhuǎn)鉬靶材內(nèi)徑尺寸公差為負(fù)0.2mm，不銹鋼背管外徑尺寸公差為正0.2mm，其它尺寸公差為正負(fù)0.2mm。

進(jìn)一步，上述技術(shù)方案中所述步驟(2)和(3)中加熱溫度是175-195℃，將焊料分布在旋轉(zhuǎn)鉬靶材、定位密封套與背管三者之間后用超聲波進(jìn)行潤(rùn)濕處理。

進(jìn)一步，上述技術(shù)方案中，為使得旋轉(zhuǎn)靶材內(nèi)部殘余應(yīng)力最低，所述步驟(2)和(3)中由下到上逐段冷卻使焊料固化的冷卻過(guò)程為：加熱器由下而上移動(dòng)200mm，待該200mm長(zhǎng)靶材溫度小于100℃，再向上移動(dòng)200mm，直至該節(jié)靶材溫度全部小于100℃，即關(guān)閉加熱器焊料固化完成；旋轉(zhuǎn)鉬靶材節(jié)與節(jié)之間殘留焊料的清理，可在液態(tài)時(shí)進(jìn)行，去除較為徹底。

有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案中采用的銦基釬料可完全滿足靶材的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能要求，銦基釬料及背管可以循環(huán)使用，采用豎立釬焊方式可方便操作者對(duì)旋轉(zhuǎn)鉬靶材與背管相對(duì)穩(wěn)定尺寸的獲得，靶材內(nèi)部殘余應(yīng)力較低，工藝操作簡(jiǎn)單，方便實(shí)用，適宜進(jìn)一步推廣應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

圖1所示為第一旋轉(zhuǎn)鉬靶材的焊接采用的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2所示為第二旋轉(zhuǎn)鉬靶材的焊接采用的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，1.第一旋轉(zhuǎn)鉬靶材，2.第二旋轉(zhuǎn)鉬靶材，3.背管，4.底座，5.加熱器，6.定位密封套，7.夾具，8.支架。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明，下面實(shí)施例所表示的構(gòu)成的全部?jī)?nèi)容不限于作為權(quán)利要求所記載的發(fā)明的解決方案所必須的。

實(shí)施例一

一種旋轉(zhuǎn)鉬靶材的焊接方法，該焊接方法包括如下步驟：

(1)材料準(zhǔn)備

準(zhǔn)備第一旋轉(zhuǎn)鉬靶材1、第二旋轉(zhuǎn)鉬靶材2、第三旋轉(zhuǎn)鉬靶材、背管3、底座4、焊料、加熱器5、定位密封套6、夾具7，對(duì)旋轉(zhuǎn)鉬靶材的結(jié)合面進(jìn)行噴砂處理，對(duì)背管3的結(jié)合面進(jìn)行鍍鎳處理，底座4上固定有與加熱器5連接的支架8；

(2)第一旋轉(zhuǎn)鉬靶材1的焊接

將定位密封套6固定在底座4上，背管3固定在定位密封套6內(nèi)側(cè)，第一旋轉(zhuǎn)鉬靶材1套接在背管3上且第一旋轉(zhuǎn)鉬靶材1底部與定位密封套6頂部固定，使第一旋轉(zhuǎn)鉬靶材1、定位密封套6和背管3三者軸線重合，如附圖1所示，加熱器5通過(guò)滑輪吊接在支架8上，用加熱器5由內(nèi)而外對(duì)背管3與第一旋轉(zhuǎn)鉬靶材1進(jìn)行加熱，將焊料分布在第一旋轉(zhuǎn)鉬靶材1、定位密封套6與背管3三者之間的表面進(jìn)行潤(rùn)濕處理；用加熱器5由內(nèi)而外對(duì)背管3與第一旋轉(zhuǎn)鉬靶材1進(jìn)行加熱；將液態(tài)焊料由第一旋轉(zhuǎn)鉬靶材1上部注入背管3、定位密封套6和第一旋轉(zhuǎn)鉬靶材1三者形成的空間內(nèi)，然后由下到上逐段冷卻使焊料固化，將上述焊接好的結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)180°使第一旋轉(zhuǎn)鉬靶材1處于背管3頂部；

(3)第二旋轉(zhuǎn)鉬靶材2的焊接

如附圖2所示，將第二旋轉(zhuǎn)鉬靶材2和定位密封套6依次由背管3底部套接，夾具7夾持在第二旋轉(zhuǎn)鉬靶材2和支架8之間，通過(guò)調(diào)整夾具7使第二旋轉(zhuǎn)鉬靶材2、定位密封套6、背管3三者軸線重合，使第二旋轉(zhuǎn)鉬靶材2頂部與第一旋轉(zhuǎn)鉬靶材1底部留出預(yù)留尺寸，且定位密封套6抵接在第二旋轉(zhuǎn)鉬靶材2底部和背管3之間，由內(nèi)而外對(duì)背管3與第二旋轉(zhuǎn)鉬靶材2進(jìn)行加熱，將焊料分布在第二旋轉(zhuǎn)鉬靶材2、定位密封套6與背管3三者之間的表面進(jìn)行潤(rùn)濕處理；用加熱器5由內(nèi)而外對(duì)背管3與第二旋轉(zhuǎn)鉬靶材2進(jìn)行加熱；將液態(tài)焊料由第二旋轉(zhuǎn)鉬靶材2上部注入背管3、定位密封套6和第二旋轉(zhuǎn)鉬靶材2三者形成的空間內(nèi)，然后由下到上逐段冷卻使焊料固化，第三旋轉(zhuǎn)鉬靶材的焊接同第二旋轉(zhuǎn)鉬靶材2的焊接方法。

實(shí)施例二

本實(shí)施例是在上述實(shí)施例一的基礎(chǔ)上對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案的進(jìn)一步描述，所述步驟(1)中背管3是304不銹鋼材質(zhì)制成，焊料為銦系焊料；加熱器5為外徑小于背管3內(nèi)徑的圓柱形加熱器5；步驟(1)中加熱器5為可移動(dòng)式，分三段控溫，均勻性±2.5℃；噴砂粗糙度Ra為5-10μm，鍍鎳的厚度小于5μm；旋轉(zhuǎn)鉬靶材的外徑與定位密封套6外徑相等，背管3外徑和定位密封套6內(nèi)徑匹配；所述旋轉(zhuǎn)鉬靶材內(nèi)徑尺寸公差為負(fù)0.2mm，不銹鋼背管3外徑尺寸公差為正0.2mm，其它尺寸公差為正負(fù)0.2mm；步驟(2)和(3)中加熱溫度是175-195℃，將焊料分布在旋轉(zhuǎn)鉬靶材、定位密封套6與背管3三者之間后用超聲波進(jìn)行潤(rùn)濕處理。

上述實(shí)施例中的旋轉(zhuǎn)靶材在焊接好且使用后的拆卸過(guò)程為：將使用后的旋轉(zhuǎn)鉬靶材豎立，使用夾具固定在底座上，加熱器置于背管中，對(duì)背管與旋轉(zhuǎn)鉬靶材進(jìn)行加熱，旋轉(zhuǎn)鉬靶材與背管自動(dòng)分離，通過(guò)滑輪和夾具吊出旋轉(zhuǎn)鉬靶材，焊料回收提純，背管整平待用。

本發(fā)明的技術(shù)方案中采用的銦基釬料可完全滿足靶材的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能要求，銦基釬料及背管可以循環(huán)使用，采用豎立釬焊方式可方便操作者對(duì)旋轉(zhuǎn)鉬靶材與背管相對(duì)穩(wěn)定尺寸的獲得，靶材內(nèi)部殘余應(yīng)力較低，工藝操作簡(jiǎn)單，方便實(shí)用，適宜進(jìn)一步推廣應(yīng)用。

對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。