本發(fā)明涉及異種材料焊接技術領域，特別是涉及一種三層材料套封結(jié)構(gòu)及該結(jié)構(gòu)的成型方法。

背景技術：

陶瓷與金屬套封結(jié)構(gòu)強度高、耐熱性好，形成的層狀復合構(gòu)件能夠較好的發(fā)揮金屬與陶瓷的性能，是陶瓷與金屬復合構(gòu)件的一種典型結(jié)構(gòu)。

對于銅、陶瓷與不銹鋼三種材料三層結(jié)構(gòu)，不同材料的熱物性參數(shù)，不同的焊接特性為一次成型帶來了較大的難題。成型工藝選擇不當將會引起陶瓷套碎裂、焊接質(zhì)量不好以及應力較大等問題。關于金屬陶瓷的焊接報導很多，文獻《活化鉬-錳法連接高純Al2O3陶瓷/不銹鋼》使用72Ag28Cu釬料釬焊制備了高純Al2O3陶瓷/不銹鋼平板接頭，文獻《日用陶瓷與不銹鋼釬焊連接的界面組織與性能分析》,實現(xiàn)了鍍鎳陶瓷與1Cr18Ni9Ti不銹鋼的釬焊連接，文獻《高純氧化鋁陶瓷與無氧銅的釬焊》介紹了Ag-Cu-Ti活性釬料直接釬焊高純氧化鋁陶瓷與無氧銅。上述成型的多為平板簡單試驗件。隨著使用要求的提高和材料學科的發(fā)展，將多種材料結(jié)合在一起，發(fā)揮各種材料的特性，是發(fā)展需求，然而將多種材料結(jié)合在一起的方法成為瓶頸。

將銅、陶瓷與不銹鋼三種材料結(jié)合在一起機械連接方式絕緣密封性不易保證，且須采用較復雜結(jié)構(gòu)的陶瓷。三種材料釬焊的套封結(jié)構(gòu)難以對構(gòu)件進行精確定位，也為焊接帶來了很大難度?，F(xiàn)有技術中沒有采用銅、陶瓷與不銹鋼三種材料結(jié)合而成的套封結(jié)構(gòu)，同時，銅、陶瓷與不銹鋼三種材料釬焊在一起常需要2次工序完成工件的釬焊，第2次釬焊時，第1次釬焊的釬縫容易重熔而開焊。

技術實現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術中沒有采用銅、陶瓷與不銹鋼三種材料結(jié)合而成的套封結(jié)構(gòu)，同時，銅、陶瓷與不銹鋼三種材料釬焊在一起常需要2次工序完成工件的釬焊，第2次釬焊時，第1次釬焊的釬縫容易重熔而開焊的問題，本發(fā)明提供了一種三層材料套封結(jié)構(gòu)及該結(jié)構(gòu)的成型方法。

為解決上述問題，本發(fā)明提供的一種三層材料套封結(jié)構(gòu)及該結(jié)構(gòu)的成型方法通過以下技術要點來達到目的：一種三層材料套封結(jié)構(gòu)，所述套封結(jié)構(gòu)由銅柱、陶瓷環(huán)及不銹鋼座組成，所述銅柱為材質(zhì)為銅的柱狀結(jié)構(gòu)，所述陶瓷環(huán)為材質(zhì)為陶瓷的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述不銹鋼座為材質(zhì)為不銹鋼的桶狀結(jié)構(gòu)；

所述銅柱的下端與陶瓷環(huán)的中心孔間隙配合，陶瓷環(huán)的下端與不銹鋼座的桶狀空間間隙配合，銅柱與陶瓷環(huán)、陶瓷環(huán)與不銹鋼座均采用釬焊固定連接；

所述銅柱的上端面高于不銹鋼座的上端面，銅柱與陶瓷環(huán)之間的釬焊縫與不銹鋼座之間具有間隙，陶瓷環(huán)與不銹鋼座之間的釬焊縫與銅柱之間具有間隙，銅柱與不銹鋼座之間具有間隙。

具體的，以上得到的三層材料套封結(jié)構(gòu)中，套封結(jié)構(gòu)的兩端分別為銅柱、不銹鋼座，陶瓷材料作為銅柱與不銹鋼座之間的密封件和連接件。即：銅柱的柱體部分插入陶瓷環(huán)中，與陶瓷環(huán)內(nèi)壁通過釬焊相連，陶瓷環(huán)插入不銹鋼座內(nèi)，陶瓷環(huán)外壁與不銹鋼座通過釬焊相連，其形成的套封結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)銅柱與不銹鋼座之間的絕緣，發(fā)揮銅材料、陶瓷材料和不銹鋼材料的優(yōu)點。以上結(jié)構(gòu)得到的套封結(jié)構(gòu)，不同材料的連接點處的抗剪強度一般在10MPa以上，甚至可以達到100MPa 以上。同時，以上結(jié)構(gòu)中，組成套封結(jié)構(gòu)的各部件結(jié)構(gòu)簡單，加工制造容易，加工制造成本低，特別適用于核領域設備中所需要同時采用陶瓷、銅、不銹鋼的場合。

同時，本發(fā)明還公開了一種三層材料套封結(jié)構(gòu)的成型方法，該方法用于以上所述的三層材料套封結(jié)構(gòu)的制造，包括順序進行的以下步驟：

S1、加工出預定尺寸的銅柱、陶瓷環(huán)及不銹鋼座；

S2、對銅柱、陶瓷環(huán)及不銹鋼座進行裝配，保證三者在釬焊前相互之間的位置關系；

S3、在步驟S2中或步驟S2完成之后，在銅柱與陶瓷環(huán)之間的間隙內(nèi)，以及陶瓷環(huán)與不銹鋼座的間隙內(nèi)填充釬料；

S4、進行釬焊；

其中，步驟S1中對陶瓷環(huán)進行陶瓷金屬化處理，在步驟S4中采用分段式加熱真空釬焊。

以上套封結(jié)構(gòu)的成型方法工藝路線中，對陶瓷環(huán)進行了陶瓷金屬化處理，利于套封結(jié)構(gòu)制造過程中的釬焊效果，可達到獲得絕緣和密封性能力更好的套封結(jié)構(gòu)的技術效果。由于銅、陶瓷、不銹鋼三種材料的熱膨脹系數(shù)差距較大，同時陶瓷較脆，在套封結(jié)構(gòu)中，陶瓷環(huán)同時受外層不銹鋼座、內(nèi)層銅柱的應力，故在步驟S4中采用分段式加熱的方式，可有效避免陶瓷在套封結(jié)構(gòu)的套封過程中脆裂。采用真空釬焊的方式，可有效促使釬焊過程中所產(chǎn)生的氣體逸出釬焊熔池和保護釬焊熔池。

作為對以上所述的一種三層材料套封結(jié)構(gòu)的成型方法進一步的技術方案：

為利于提升釬焊所要連接的兩個部件之間的釬焊結(jié)合強度，在步驟S1中還包括對得到的預定尺寸的銅柱、陶瓷環(huán)及不銹鋼座進行清洗的工序。

由于陶瓷的熱膨脹系數(shù)比銅小，不銹鋼的熱膨脹系數(shù)比陶瓷的膨脹系數(shù)大，故在釬焊過程中，銅柱與陶瓷環(huán)之間的間隙會變小，陶瓷環(huán)與不銹鋼座之間的間隙會變大，為便于把控對本套封結(jié)構(gòu)中釬焊所得到的焊接層的密封性和絕緣性，在步驟S3中對銅柱、陶瓷環(huán)及不銹鋼座進行裝配時，三者的相互位置關系遵循以下原則：在釬焊之前，定義銅柱外徑為A，陶瓷環(huán)的內(nèi)徑為B，陶瓷環(huán)的外徑為C，不銹鋼內(nèi)徑為D，釬焊溫度為T，銅柱、陶瓷環(huán)、不銹鋼座三者中，分別對應的銅的平均線脹系數(shù)為α₁；陶瓷的平均線脹系數(shù)為α₂，不銹鋼的平均線脹系數(shù)為α₃，則A與B之間的關系為：B=A+AT(α₂-α₁)+E；D=C+F；其中，E、F為常數(shù)補償值，E、F取值范圍均介于0.05-0.2mm之間；其中，所述陶瓷環(huán)為等徑環(huán)，銅柱下端與陶瓷環(huán)配合的部分各點直徑相等，不銹鋼座上與陶瓷環(huán)配合的桶狀空間各點內(nèi)徑相等。

作為步驟S4的具體實現(xiàn)方式，步驟S4的釬焊方式為：采用絲狀AgCu28釬料，并將釬料彎曲成環(huán)狀填充于對應間隙內(nèi)，在真空條件下，對填充有釬料的套封結(jié)構(gòu)采用多級逐漸升溫加熱機制，待釬料溶化后，對套封結(jié)構(gòu)采用爐冷的方式冷卻；

所述多級逐漸升溫加熱機制包括順序進行的第一升溫階段、第一保溫階段、第二升溫階段、第二保溫階段、第三升溫階段、第三保溫階段；

所述第一升溫階段為在t1分鐘內(nèi)，使填充有釬料的套封結(jié)構(gòu)勻速升溫至T1℃，所述第一保溫階段為將處于T1℃的填充有釬料的套封結(jié)構(gòu)保溫t2分鐘；

所述第二升溫階段為在t3分鐘內(nèi)，使填充有釬料的套封結(jié)構(gòu)勻速升溫至T2℃，所述第二保溫階段為將處于T2℃的填充有釬料的套封結(jié)構(gòu)保溫t4分鐘；

所述第三升溫階段為在t5分鐘內(nèi)，使填充有釬料的套封結(jié)構(gòu)勻速升溫至T3℃，所述第二保溫階段為將處于T3℃的填充有釬料的套封結(jié)構(gòu)保溫t6分鐘；

其中，t1的取值介于30-50之間，t2的取值介于5-15之間，t3的取值介于10-30之間，t4的取值介于10-20之間，t5的取值介于5-15之間；t6的取值介于5-10之間；

其中，T1的取值介于450-550之間，T2的取值介于700-800之間，T3的取值介于820-850之間；

其中，爐冷時套封結(jié)構(gòu)的冷卻速度不大于5℃/min。

作為以上所述的一種三層材料套封結(jié)構(gòu)進一步的技術方案：

為利于銅柱與陶瓷環(huán)相對軸向位置定位的便捷性和準確性，所述銅柱呈階梯軸狀，陶瓷環(huán)的上端與銅柱上的軸肩接觸。

為利于銅柱與陶瓷環(huán)相對徑向位置定位的便捷性和準確性，銅柱上與陶瓷環(huán)端部接觸的軸肩上還設置有限位環(huán)或至少兩個限定凸臺；

所述限位環(huán)為相對于該軸肩外凸的環(huán)狀筒，所述環(huán)狀筒的軸線與銅柱的軸線共線，且環(huán)狀筒的內(nèi)圈直徑與陶瓷環(huán)上端的內(nèi)圈直徑相等；

所述限位凸臺環(huán)形均布于以銅柱的軸線為中心線的圓環(huán)上，所述圓環(huán)的內(nèi)徑與陶瓷環(huán)上端的內(nèi)圈直徑相等。

為避免在釬焊得到的焊接層中產(chǎn)生氣孔，利于焊接所產(chǎn)生氣體逸出釬焊熔池，所述不銹鋼座上還設置有排氣孔，所述排氣孔用于銅柱、陶瓷環(huán)、不銹鋼座三者圍成的空間與外界的均壓。

為利于陶瓷環(huán)與不銹鋼座相對軸向位置定位的便捷性和準確性，所述不銹鋼座的底面上設置有用于限定陶瓷環(huán)在不銹鋼座徑向上位置的徑向位置限定部。

由于陶瓷的熱膨脹系數(shù)比銅小，不銹鋼的熱膨脹系數(shù)比陶瓷的膨脹系數(shù)大，故在釬焊過程中，銅柱與陶瓷環(huán)之間的間隙會變小，陶瓷環(huán)與不銹鋼座之間的間隙會變大，為便于把控對本套封結(jié)構(gòu)中釬焊所得到的焊接層的密封性和絕緣性，所述陶瓷環(huán)為等徑環(huán)，銅柱下端與陶瓷環(huán)配合的部分各點直徑相等，不銹鋼座上與陶瓷環(huán)配合的桶狀空間各點內(nèi)徑相等；

在釬焊之前，定義銅柱外徑為A，陶瓷環(huán)的內(nèi)徑為B，陶瓷環(huán)的外徑為C，不銹鋼內(nèi)徑為D，釬焊溫度為T，銅柱、陶瓷環(huán)、不銹鋼座三者中，分別對應的銅的平均線脹系數(shù)為α₁；陶瓷的平均線脹系數(shù)為α₂，不銹鋼的平均線脹系數(shù)為α₃，則A與B之間的關系為：B=A+AT(α₂-α₁)+E；D=C+F；其中，E、F為常數(shù)補償值，E、F取值范圍均介于0.05-0.2mm之間，其中，以上數(shù)值分別由實驗測試和數(shù)學擬合的方法獲得。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明提供的三層材料套封結(jié)構(gòu)中，套封結(jié)構(gòu)的兩端分別為銅柱、不銹鋼座，陶瓷材料作為銅柱與不銹鋼座之間的密封件和連接件。即：銅柱的柱體部分插入陶瓷環(huán)中，與陶瓷環(huán)內(nèi)壁通過釬焊相連，陶瓷環(huán)插入不銹鋼座內(nèi)，陶瓷環(huán)外壁與不銹鋼座通過釬焊相連，其形成的套封結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)銅柱與不銹鋼座之間的絕緣，發(fā)揮銅材料、陶瓷材料和不銹鋼材料的優(yōu)點。以上結(jié)構(gòu)得到的套封結(jié)構(gòu)，不同材料的連接點處的抗剪強度一般在10MPa 以上，甚至可以達到100MPa 以上。同時，以上結(jié)構(gòu)中，組成套封結(jié)構(gòu)的各部件結(jié)構(gòu)簡單，加工制造容易，加工制造成本低，特別適用于核領域設備中所需要同時采用陶瓷、銅、不銹鋼的場合。

本發(fā)明提供的套封結(jié)構(gòu)的成型方法工藝路線中，對陶瓷環(huán)進行了陶瓷金屬化處理，利于套封結(jié)構(gòu)制造過程中的釬焊效果，可達到獲得絕緣和密封性能力更好的套封結(jié)構(gòu)的技術效果。由于銅、陶瓷、不銹鋼三種材料的熱膨脹系數(shù)差距較大，同時陶瓷較脆，在套封結(jié)構(gòu)中，陶瓷環(huán)同時受外層不銹鋼座、內(nèi)層銅柱的應力，故在步驟S4中采用分段式加熱的方式，可有效避免陶瓷在套封結(jié)構(gòu)的套封過程中脆裂。采用真空釬焊的方式，可有效促使釬焊過程中所產(chǎn)生的氣體逸出釬焊熔池和保護釬焊熔池。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述的一種三層材料套封結(jié)構(gòu)一個具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1所示B部的局部放大圖；

圖3是圖1所示C部的局部放大圖；

圖4是圖1所示A部的局部放大圖；

圖5是本發(fā)明所述的一種三層材料套封結(jié)構(gòu)一個具體實施例中，銅柱的仰視圖；

圖6是本發(fā)明所述的一種三層材料套封結(jié)構(gòu)的成型方法中，釬焊過程加熱和冷卻工藝曲線圖。

圖中的標號分別代表：1、銅柱，2、陶瓷環(huán)，3、不銹鋼座，4、排氣孔，5、凸臺。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不僅限于以下實施例。

實施例1：

如圖1至圖5所示，一種三層材料套封結(jié)構(gòu)，所述套封結(jié)構(gòu)由銅柱1、陶瓷環(huán)2及不銹鋼座3組成，所述銅柱1為材質(zhì)為銅的柱狀結(jié)構(gòu)，所述陶瓷環(huán)2為材質(zhì)為陶瓷的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述不銹鋼座3為材質(zhì)為不銹鋼的桶狀結(jié)構(gòu)；

所述銅柱1的下端與陶瓷環(huán)2的中心孔間隙配合，陶瓷環(huán)2的下端與不銹鋼座3的桶狀空間間隙配合，銅柱1與陶瓷環(huán)2、陶瓷環(huán)2與不銹鋼座3均采用釬焊固定連接；

所述銅柱1的上端面高于不銹鋼座3的上端面，銅柱1與陶瓷環(huán)2之間的釬焊縫與不銹鋼座3之間具有間隙，陶瓷環(huán)2與不銹鋼座3之間的釬焊縫與銅柱1之間具有間隙，銅柱1與不銹鋼座3之間具有間隙。

具體的，以上得到的三層材料套封結(jié)構(gòu)中，套封結(jié)構(gòu)的兩端分別為銅柱1、不銹鋼座3，陶瓷材料作為銅柱1與不銹鋼座3之間的密封件和連接件。即：銅柱1的柱體部分插入陶瓷環(huán)2中，與陶瓷環(huán)2內(nèi)壁通過釬焊相連，陶瓷環(huán)2插入不銹鋼座3內(nèi)，陶瓷環(huán)2外壁與不銹鋼座3通過釬焊相連，其形成的套封結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)銅柱1與不銹鋼座3之間的絕緣，發(fā)揮銅材料、陶瓷材料和不銹鋼材料的優(yōu)點。以上結(jié)構(gòu)得到的套封結(jié)構(gòu)，不同材料的連接點處的抗剪強度一般在10MPa 以上，甚至可以達到100MPa 以上。同時，以上結(jié)構(gòu)中，組成套封結(jié)構(gòu)的各部件結(jié)構(gòu)簡單，加工制造容易，加工制造成本低，特別適用于核領域設備中所需要同時采用陶瓷、銅、不銹鋼的場合。

同時，本發(fā)明還公開了一種三層材料套封結(jié)構(gòu)的成型方法，該方法用于以上所述的三層材料套封結(jié)構(gòu)的制造，包括順序進行的以下步驟：

S1、加工出預定尺寸的銅柱1、陶瓷環(huán)2及不銹鋼座3；

S2、對銅柱1、陶瓷環(huán)2及不銹鋼座3進行裝配，保證三者在釬焊前相互之間的位置關系；

S3、在步驟S2中或步驟S2完成之后，在銅柱1與陶瓷環(huán)2之間的間隙內(nèi)，以及陶瓷環(huán)2與不銹鋼座3的間隙內(nèi)填充釬料；

S4、進行釬焊；

其中，步驟S1中對陶瓷環(huán)2進行陶瓷金屬化處理，在步驟S4中采用分段式加熱真空釬焊。

以上套封結(jié)構(gòu)的成型方法工藝路線中，對陶瓷環(huán)2進行了陶瓷金屬化處理，利于套封結(jié)構(gòu)制造過程中的釬焊效果，可達到獲得絕緣和密封性能力更好的套封結(jié)構(gòu)的技術效果。由于銅、陶瓷、不銹鋼三種材料的熱膨脹系數(shù)差距較大，同時陶瓷較脆，在套封結(jié)構(gòu)中，陶瓷環(huán)2同時受外層不銹鋼座3、內(nèi)層銅柱1的應力，故在步驟S4中采用分段式加熱的方式，可有效避免陶瓷在套封結(jié)構(gòu)的套封過程中脆裂。采用真空釬焊的方式，可有效促使釬焊過程中所產(chǎn)生的氣體逸出釬焊熔池和保護釬焊熔池。

本實施例中，所述銅柱1的上端面高于不銹鋼座3的上端面，銅柱1與陶瓷環(huán)2之間的釬焊縫與不銹鋼座3之間具有間隙，陶瓷環(huán)2與不銹鋼座3之間的釬焊縫與銅柱1之間具有間隙，銅柱1與不銹鋼座3之間具有間隙的技術方案旨在實現(xiàn)銅柱1與不銹鋼座3之間的絕緣性，同時使得本套封結(jié)構(gòu)的兩端分別為銅柱1和不銹鋼座3。作為本領域技術人員，以上間隙可以是空氣間隙或采用絕緣物隔離，即使得間隙兩側(cè)的部件不能夠電導通。

本實施例中，所述陶瓷金屬化處理采用Mo-Mn法進行金屬化，同時保證金屬化層厚度為20-40??m，金屬化層均勻，無起皮等缺陷。針對與陶瓷環(huán)3連接端直徑為30mm的銅柱1，銅柱1與陶瓷環(huán)2之間的間隙寬度介于0.3-0.4mm之間，陶瓷環(huán)2與不銹鋼座3之間的間隙寬度介于0.05-0.1mm之間。

實施例2：

如圖6所示，本實施例在實施例1的基礎上作進一步限定：作為對以上所述的一種三層材料套封結(jié)構(gòu)的成型方法進一步的技術方案：

為利于提升釬焊所要連接的兩個部件之間的釬焊結(jié)合強度，在步驟S1中還包括對得到的預定尺寸的銅柱1、陶瓷環(huán)2及不銹鋼座3進行清洗的工序。

由于陶瓷的熱膨脹系數(shù)比銅小，不銹鋼的熱膨脹系數(shù)比陶瓷的膨脹系數(shù)大，故在釬焊過程中，銅柱1與陶瓷環(huán)2之間的間隙會變小，陶瓷環(huán)2與不銹鋼座3之間的間隙會變大，為便于把控對本套封結(jié)構(gòu)中釬焊所得到的焊接層的密封性和絕緣性，在步驟S3中對銅柱1、陶瓷環(huán)2及不銹鋼座3進行裝配時，三者的相互位置關系遵循以下原則：在釬焊之前，定義銅柱外徑為A，陶瓷環(huán)的內(nèi)徑為B，陶瓷環(huán)的外徑為C，不銹鋼內(nèi)徑為D，釬焊溫度為T，銅柱、陶瓷環(huán)、不銹鋼座三者中，分別對應的銅的平均線脹系數(shù)為α₁；陶瓷的平均線脹系數(shù)為α₂，不銹鋼的平均線脹系數(shù)為α₃，則A與B之間的關系為：B=A+AT(α₂-α₁)+E；D=C+F；其中，E、F為常數(shù)補償值，E、F取值范圍均介于0.05-0.2mm之間；

其中，所述陶瓷環(huán)2為等徑環(huán)，銅柱1下端與陶瓷環(huán)2配合的部分各點直徑相等，不銹鋼座3上與陶瓷環(huán)2配合的桶狀空間各點內(nèi)徑相等。作為具體的實現(xiàn)方案，

作為步驟S4的具體實現(xiàn)方式，步驟S4的釬焊方式為：采用絲狀AgCu28釬料，并將釬料彎曲成環(huán)狀填充于對應間隙內(nèi)，在真空條件下，對填充有釬料的套封結(jié)構(gòu)采用多級逐漸升溫加熱機制，待釬料溶化后，對套封結(jié)構(gòu)采用爐冷的方式冷卻；

所述多級逐漸升溫加熱機制包括順序進行的第一升溫階段、第一保溫階段、第二升溫階段、第二保溫階段、第三升溫階段、第三保溫階段；

所述第一升溫階段為在t1分鐘內(nèi)，使填充有釬料的套封結(jié)構(gòu)勻速升溫至T1℃，所述第一保溫階段為將處于T1℃的填充有釬料的套封結(jié)構(gòu)保溫t2分鐘；

所述第二升溫階段為在t3分鐘內(nèi)，使填充有釬料的套封結(jié)構(gòu)勻速升溫至T2℃，所述第二保溫階段為將處于T2℃的填充有釬料的套封結(jié)構(gòu)保溫t4分鐘；

所述第三升溫階段為在t5分鐘內(nèi)，使填充有釬料的套封結(jié)構(gòu)勻速升溫至T3℃，所述第二保溫階段為將處于T3℃的填充有釬料的套封結(jié)構(gòu)保溫t6分鐘；

其中，t1的取值介于30-50之間，t2的取值介于5-15之間，t3的取值介于10-30之間，t4的取值介于10-20之間，t5的取值介于5-15之間；t6的取值介于5-10之間；

其中，T1的取值介于450-550之間，T2的取值介于700-800之間，T3的取值介于820-850之間；

其中，爐冷時套封結(jié)構(gòu)的冷卻速度不大于5℃/min。

圖6給出的工藝曲線圖中給出了一種步驟S4的具體實現(xiàn)方式，其中，t1至t6分別為：40、10、20、15、10、10，T1至T3分別為540、730、825。

實施例3：

如圖1至圖5所示，本實施例在實施例1的基礎上作進一步限定：作為以上所述的一種三層材料套封結(jié)構(gòu)進一步的技術方案：

為利于銅柱1與陶瓷環(huán)2相對軸向位置定位的便捷性和準確性，所述銅柱1呈階梯軸狀，陶瓷環(huán)2的上端與銅柱1上的軸肩接觸。

為利于銅柱1與陶瓷環(huán)2相對徑向位置定位的便捷性和準確性，銅柱1上與陶瓷環(huán)2端部接觸的軸肩上還設置有限位環(huán)或至少兩個限定凸臺5；

所述限位環(huán)為相對于該軸肩外凸的環(huán)狀筒，所述環(huán)狀筒的軸線與銅柱1的軸線共線，且環(huán)狀筒的內(nèi)圈直徑與陶瓷環(huán)2上端的內(nèi)圈直徑相等；

所述限位凸臺5環(huán)形均布于以銅柱1的軸線為中心線的圓環(huán)上，所述圓環(huán)的內(nèi)徑與陶瓷環(huán)2上端的內(nèi)圈直徑相等。

為避免在釬焊得到的焊接層中產(chǎn)生氣孔，利于焊接所產(chǎn)生氣體逸出釬焊熔池，所述不銹鋼座3上還設置有排氣孔4，所述排氣孔4用于銅柱1、陶瓷環(huán)2、不銹鋼座3三者圍成的空間與外界的均壓。

為利于陶瓷環(huán)2與不銹鋼座3相對軸向位置定位的便捷性和準確性，所述不銹鋼座3的底面上設置有用于限定陶瓷環(huán)2在不銹鋼座3徑向上位置的徑向位置限定部。

由于陶瓷的熱膨脹系數(shù)比銅小，不銹鋼的熱膨脹系數(shù)比陶瓷的膨脹系數(shù)大，故在釬焊過程中，銅柱1與陶瓷環(huán)2之間的間隙會變小，陶瓷環(huán)2與不銹鋼座3之間的間隙會變大，為便于把控對本套封結(jié)構(gòu)中釬焊所得到的焊接層的密封性和絕緣性，所述陶瓷環(huán)2為等徑環(huán)，銅柱1下端與陶瓷環(huán)2配合的部分各點直徑相等，不銹鋼座3上與陶瓷環(huán)2配合的桶狀空間各點內(nèi)徑相等；

在釬焊之前，定義銅柱外徑為A，陶瓷環(huán)的內(nèi)徑為B，陶瓷環(huán)的外徑為C，不銹鋼內(nèi)徑為D，釬焊溫度為T，銅柱、陶瓷環(huán)、不銹鋼座三者中，分別對應的銅的平均線脹系數(shù)為α₁；陶瓷的平均線脹系數(shù)為α₂，不銹鋼的平均線脹系數(shù)為α₃，則A與B之間的關系為：B=A+AT(α₂-α₁)+E；D=C+F；其中，E、F為常數(shù)補償值，E、F取值范圍均介于0.05-0.2mm之間。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施方式只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明的技術方案下得出的其他實施方式，均應包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。