一種提高銅工件抗變形能力的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬材料加工領域，具體涉及一種提高銅工件抗變形能力的方法。
【背景技術】
[0002]銅作為常見的金屬材料，以其優(yōu)良的導電及熱傳導性能和適宜的價格被廣泛應用于各個領域。但由于銅的剛度和抗蠕變性能并不突出，因此在一些應用場合中，銅工件會發(fā)生即時形變和蠕變，引起工件變形。這種變形尤其易于發(fā)生在諸如板狀或條狀等形狀的銅工件中，特別是在支撐條件不好的情況下，銅工件的無支撐端在重力的作用下顯著變形，并且隨著蠕變的發(fā)生，其變形量逐步增大，導致銅工件形狀尺寸超差，從而影響其正常工作?？紤]到有些銅工件因應用環(huán)境的限制不便采用加強支撐的方式控制變形，因此應采取措施來提高工件本身的抗變形能力。
[0003]在材料領域，提高工件的抗變形能力有許多種可以采用的常規(guī)方法，最常見的包括采用剛度更好的材料，或者采用加強筋等措施。但換用其它材料往往因應用場合關系而不被允許；而加強筋一般會明顯改變工件的外形，有些應用場合無法采用，除此之外還要考慮加強筋與工件的材料適配問題。提高工件抗變形能力的其它方法也或多或少存在這樣的問題。與其它材料一樣，若要提高銅工件抗變形能力，也不得不面對這些問題，因此要解決提高銅工件抗變形能力所遇到的上述難題，就要求開發(fā)一種新的銅工件抗變形能力的方法。

【發(fā)明內容】

[0004]為解決常規(guī)提高銅工件抗變形能力的方法在實際應用中因工件材料不允許改變，工件外形不宜改變等限制而無法適用的問題，本發(fā)明提供了一種提高銅工件抗變形能力的方法。
[0005]該提高銅工件抗變形能力的方法包括以下步驟:
[0006](一 )根據(jù)實際需要，在銅工件表面所需位置進行開槽；
[0007]( 二 )在開槽內置入金屬條，并確保置入的金屬條滿足釬焊要求；
[0008](三)采用銀基釬料對銅工件和金屬條進行釬焊，使得金屬條周圍被銀基釬料所包裹并與銅工件焊接成一體，實現(xiàn)銅工件抗變形能力的提高。
[0009]所述金屬條的材料優(yōu)選為黃銅或銅。
[0010]所述銀基釬料優(yōu)選為銀銅釬料。
[0011]所述開槽可以為T型槽。
[0012]當銅工件表面平整度要求高時，置入的金屬條低于銅工件表面為優(yōu)選，從而兼顧釬焊區(qū)域原有形狀的保持和釬焊操作的便利性。
[0013]本發(fā)明首先在銅工件開槽內置入金屬條，然后通過銀基釬焊在金屬條外圍形成管狀或近似管狀的銀基釬料固化體，該銀基釬料固化體將置入的金屬條及銅工件連接成一體。實際檢測表明，這種具有空間立體結構的銀基釬料固化體的剛度高，抗蠕變性能好，遠遠高于銅的剛度和抗蠕變性能，成為改善銅工件抗變形能力的主要原因。另外，置入的金屬條如果在剛度和抗蠕變性能方面優(yōu)于銅，則其也能夠為銅工件抗變形能力的提高做出一定貢獻。
[0014]綜上所述，本發(fā)明的提高銅工件抗變形能力的方法在不采用諸如換用其它材料、增加加強筋等措施的情況下，較好的解決了銅工件因即時形變和蠕變引起的變形問題，顯著提高了銅工件的抗變形能力，確保了銅工件的正常工作，特別適用于改善諸如板狀或條狀等形狀的銅工件抗變形能力，實際使用中取得了良好的效果。
【附圖說明】
[0015]圖1原板狀銅工件示意圖。
[0016]圖2表面開槽的板狀銅工件示意圖。
[0017]圖3板狀銅工件開槽內置入金屬條示意圖。
[0018]圖4完成奸焊的板狀銅工件不意圖。
[0019]圖5完成釬焊的銅工件開槽截面剖面圖。
[0020]圖6完成釬焊的條狀銅工件爆炸圖。
[0021]附圖標記:1.板狀銅工件，2.金屬條，3.銀基釬料固化體，4.條狀銅工件。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖對本發(fā)明的實施方式做進一步的說明。
[0023]實施例1
[0024]采用本發(fā)明的提高銅工件抗變形能力的方法對某20mm厚的板狀銅工件(如圖1所示)進行抗變形處理，主要步驟如下:
[0025](—)根據(jù)該板狀銅工件的結構特點，在其表面進行開槽，開槽截面尺寸為16 X 16mm，開槽分布情況如圖2所不；
[0026](二)在該板狀銅工件各開槽內置入規(guī)格為15 X 15/R2mm的黃銅條，并確保黃銅條的布置滿足釬焊要求，具體情況如圖3所示；
[0027](三)采用銀銅釬料對該板狀銅工件和黃銅條進行釬焊，使得黃銅條周圍被銀銅釬料所包裹并與板狀銅工件焊接成一體，板狀銅工件內部形成銀銅釬料固化體，釬焊后的板狀銅工件如圖4所示，其開槽截面剖面情況如圖5所示。
[0028]實施例2
[0029]采用本發(fā)明的提高銅工件抗變形能力的方法對某條狀銅工件進行抗變形處理，主要步驟如下:
[0030](一 )根據(jù)該條狀銅工件的結構特點，在其表面縱向開槽；
[0031]( 二 )在該條狀銅工件開槽內置入銅條，并確保銅條的布置滿足釬焊要求；
[0032](三)采用銀基釬料對該條狀銅工件和銅條進行釬焊，使得銅條周圍被銀基釬料所包裹并與條狀銅工件焊接成一體，條狀銅工件內部形成銀基釬料固化體，釬焊后的條狀銅工件如圖6所示，其開槽截面剖面情況與圖5所示基本相同。
[0033]對比例
[0034]對實施例1和實施例2抗變形處理后的板狀銅工件和條狀銅工件進行了兩項對比試驗，具體如下:
[0035]第一項，取進行了抗變形處理的銅工件和與之相同規(guī)格的未進行抗變形處理的銅工件，在兩個銅工件相同受力位置分別施以機械應力，根據(jù)銅工件的變形情況對比工件的剛度。結果顯示:無論板狀銅工件還是條狀銅工件，進行抗變形處理后其工件剛度均得到顯著提升，即時形變量也得以明顯降低。
[0036]第二項，將進行了抗變形處理的銅工件應用于實際工作環(huán)境進行檢驗。在高溫工作環(huán)境下工作較長的一段時間后，與原未進行抗變形處理的銅工件于相同工況下工作相同時間的變形情況進行對比。結果顯示:無論板狀銅工件還是條狀銅工件，進行抗變形處理后蠕變引起的變形量均顯著降低，工件抗蠕變性能得以顯著提升。
[0037]綜合上述兩項試驗可以看出，本發(fā)明較好的解決了銅工件因即時形變和蠕變引起的變形問題，能夠顯著提高銅工件的抗變形能力。
【主權項】
1.一種提高銅工件抗變形能力的方法，其特征在于該方法包括以下步驟: (一)根據(jù)實際需要，在銅工件表面所需位置進行開槽； (二)在開槽內置入金屬條，并確保置入的金屬條滿足釬焊要求； (三)采用銀基釬料對銅工件和金屬條進行釬焊，使得金屬條周圍被銀基釬料所包裹并與銅工件焊接成一體，實現(xiàn)銅工件抗變形能力的提高。2.如權利要求1所述的提高銅工件抗變形能力的方法，其特征在于:所述金屬條的材料為黃銅或銅。3.如權利要求1所述的提高銅工件抗變形能力的方法，其特征在于:所述銀基釬料為銀銅釬料。4.如權利要求1所述的提高銅工件抗變形能力的方法，其特征在于:所述開槽為T型槽。5.如權利要求1-4所述的提高銅工件抗變形能力的方法，其特征在于:置入的金屬條低于銅工件表面。
【專利摘要】本發(fā)明屬于金屬材料加工領域。為解決常規(guī)提高銅工件抗變形能力的方法在實際應用中因工件材料不允許改變，工件外形不宜改變等限制而無法適用的問題，本發(fā)明提供了一種提高銅工件抗變形能力的方法，該方法包括以下步驟：(一)根據(jù)實際需要，在銅工件表面所需位置進行開槽；(二)在開槽內置入金屬條，并確保置入的金屬條滿足釬焊要求；(三)采用銀基釬料對銅工件和金屬條進行釬焊，使得金屬條周圍被銀基釬料所包裹并與銅工件焊接成一體。本發(fā)明的方法較好的解決了銅工件因即時形變和蠕變引起的變形問題，顯著提高了銅工件的抗變形能力，確保了銅工件的正常工作，特別適用于改善諸如板狀或條狀等形狀的銅工件抗變形能力。
【IPC分類】B23K1/19, B23P15/00
【公開號】CN105057984
【申請?zhí)枴緾N201510486641
【發(fā)明人】張象安
【申請人】中國原子能科學研究院
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年8月10日