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鎢銅接頭的新制造方法

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鎢基面向等離子體材料需要與高導(dǎo)熱的熱沉材料連接以達(dá)到冷卻的目的,而銅及鋼是理想的熱沉候選材,因此,鎢與銅的連接具有實(shí)際研究意義。

面向等離子體部件的設(shè)計(jì)和制備是熱核聚變反應(yīng)裝置制造中的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。鎢及其合金材料由于具有高熔點(diǎn)、低蒸氣壓和低濺射腐蝕率等優(yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是理想的面向等離子體材料。鎢基面向等離子體材料需要與高導(dǎo)熱的熱沉材料連接以達(dá)到冷卻的目的,而及鋼是理想的熱沉候選材,因此,鎢與銅的連接具有實(shí)際研究意義。下面將為大家介紹的是鎢銅接頭的新制造方法。

一種鎢銅接頭的特征在于,所述鎢/銅的連接層具有“三明治”式三層結(jié)構(gòu),包括:用來(lái)與鎢連接的Cu-TiH2層、用來(lái)與銅連接的Ag-Cu合金層、用來(lái)與所述Cu-TiH2層和Ag-Cu合金層分別連接的位于中間的Cu層。具體步驟如下:

1)將Cu粉和TiH2粉混合,加入酒精研磨,直到酒精完全揮發(fā),再加入丙三醇調(diào)和,得Cu-TiH2膏狀焊料。

2)在銅塊上依次放置Ag-Cu合金箔、Cu箔,再在Cu箔上涂覆步驟1)得到的Cu-TiH2膏狀焊料,最后蓋上鎢塊,將整體放入模具中,釬焊,得到鎢銅接頭。

該生產(chǎn)技術(shù)的注意事項(xiàng)如下:

1)所述鎢/銅接頭中的銅為純銅或CuCrZr合金。

2)所述TiH2粉與Cu粉的質(zhì)量比為1:4~5。

3)所述Ag-Cu合金箔中,Ag的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為72%,Cu的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為28%,合金箔厚度為100μπι;所述Cu箔厚度為100μπι。

4)所述的Ag-Cu合金箔、Cu箔、鎢塊的待連接端面、銅或鋼塊的待連接端面均經(jīng)過(guò)打磨(目的是去除表面的氧化物)和超聲清洗處理。

5)所述釬焊的條件為1kPa下,升溫至880~920°C幷保溫1min;所述模具為石墨模具。

該技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是:

1)制備方法簡(jiǎn)單,易于操作,原料成本低廉;

2)所制得的鎢銅接頭均勻致密,接頭界面結(jié)合良好,無(wú)裂紋及孔隙等缺陷等;

3)所制得的鎢銅接頭連接強(qiáng)度較高,其中剪切強(qiáng)度可達(dá)95MPa以上。

鎢銅接頭

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