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一、前言

真空釬焊技術(shù)從四十年代開始至今，已成為一種極有發(fā)展前途的焊接技術(shù)。最早出現(xiàn)在電子工業(yè)上釬焊銅和不銹鋼的零件，后來，隨著航空工業(yè)、電子工業(yè)、汽車工業(yè)、制氧機工業(yè)和火箭導(dǎo)彈技術(shù)的迅速發(fā)展，真空釬焊技術(shù)也得到了相應(yīng)的發(fā)展，在制造蜂窩夾層結(jié)構(gòu)壁板，噴氣發(fā)動機和火箭導(dǎo)彈裝置各組合件，金屬濾網(wǎng)、波導(dǎo)和各種散熱器等部件時，廣泛地采用了真空釬焊技術(shù)。

高溫合金渦輪葉片.png

二、什么是真空釬焊

真空釬焊，是指在高真空環(huán)境中，不用釬劑使用焊接金屬釬料進(jìn)行釬焊的一種工藝方法。

工作原理：

將釬料金屬涂在要真空釬焊零件的的表面上，然后放入真空釬焊爐內(nèi)，真空系統(tǒng)開始工作并將空氣抽出，當(dāng)真空度達(dá)到10-3Pa級真空狀態(tài)時開始加熱，加熱達(dá)到工藝要求的釬焊溫度時，釬料開始熔化，液態(tài)釬料對基體金屬產(chǎn)生潤濕，在毛細(xì)作用下，填滿釬頭間隙。同時，釬料元素向基體金屬進(jìn)行擴(kuò)散，基體金屬在液態(tài)釬料中溶解，形成優(yōu)質(zhì)的釬焊接頭。

三、真空釬焊的優(yōu)點

1.在真空釬焊過程中，被釬焊的工件處于真空條件下，不會出現(xiàn)氧化、增碳、脫碳及污染變質(zhì)等現(xiàn)象，焊接接頭的清潔度好，強度高。

2.釬焊時，釬焊溫度低于基體金屬的熔點，對基材影響小，零件整體受熱均勻，熱應(yīng)力小，可將變形量控制到最小限度，特別適宜于精密產(chǎn)品的釬焊。

3.基體金屬和釬料周圍存在的低壓（真空），能夠排除金屬在釬焊溫度下釋放出來的揮發(fā)性氣體和雜質(zhì)，可使基體金屬的性能得到改善。

4.開闊了產(chǎn)品的設(shè)計途徑，可釬焊的零件允許帶有狹窄溝槽、極小過度臺、盲孔等，特別適用于密閉容器、形狀復(fù)雜的零部件，還可一次釬焊多道臨近的釬縫，或同爐釬焊多個組件，釬焊效率高，無需考慮由釬劑等引起的的腐蝕、清洗、破壞等問題。

5.可將工件熱處理工序在釬焊工藝過程中同時完成，選擇適當(dāng)?shù)暮附庸に噮?shù)，還可將釬焊安排為最終工序，而得到性能符合設(shè)計要求的釬焊接頭。

6.可釬焊的金屬種類多，特別適于鋁及鋁合金，鈦及鈦合金、不銹鋼、高溫合金等；也適用于鈦、鋯、鈮、鉬、鎢等同種或異種金屬的釬焊連接；還適用于復(fù)合材料、陶瓷、石墨、玻璃、金剛石等材料。

四、真空釬焊技術(shù)的主要應(yīng)用

1.航空發(fā)動機

真空釬焊廣泛應(yīng)用于作為各型號航空發(fā)動機封嚴(yán)構(gòu)件的蜂窩結(jié)構(gòu)，蜂窩結(jié)構(gòu)釬焊工藝是將釬料預(yù)置在蜂窩芯格內(nèi)，然后將蜂窩與殼體組合裝配，最后采用真空釬焊方法進(jìn)行釬焊，釬焊接頭強度約為母材的50%，航空發(fā)動機壓氣機成組靜子葉片也是采用這種釬焊方法制造的，它由內(nèi)外環(huán)和10余個葉片通過真空釬焊連接為一整體。

另外，真空釬焊還應(yīng)用于航空發(fā)動機中的渦輪導(dǎo)向器、導(dǎo)流葉片、擴(kuò)散器、火焰筒、油濾等部件的制造。

蜂窩密封環(huán)1.jpg

2 AMB陶瓷基板

AMB（活性金屬釬焊）工藝是DBC工藝技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，它是利用釬料中含有的少量活性元素Ti、Zr與陶瓷反應(yīng)生成能被液態(tài)釬料潤濕的反應(yīng)層，從而實現(xiàn)陶瓷與金屬接合的一種方法。不僅具有更高的熱導(dǎo)率、更好的銅層結(jié)合力，而且還有熱阻更小、可靠性更高等優(yōu)勢。更適合制備在電動汽車、動力機車用IGBT模塊封裝用陶瓷覆銅基板。尤其在風(fēng)能、太陽能、熱泵、水電、生物質(zhì)能、綠色建筑、新能源裝備、電動汽車、軌道交通等重要領(lǐng)域，電力電子技術(shù)的高速發(fā)展將對IGBT模塊封裝的關(guān)鍵材料—陶瓷覆銅板形成巨大需求。

AMB陶瓷基板1.jpg

3 金剛石工具

釬焊金剛石工具又分為表鑲和孕鑲兩類，表鑲工具是將金剛石直接釬焊于基體表面，孕鑲工具是將金剛石與其他材料燒結(jié)成復(fù)合體金剛石復(fù)合體的燒結(jié)過程實質(zhì)是金剛石與基體材料之間的擴(kuò)散釬焊過程。金剛石工具的釬焊分為單層金剛石工具釬焊、金剛石刀頭釬焊和PDC復(fù)合片釬焊三大類，目前已廣泛應(yīng)用于石材刀具，木工刀具，航天軍工等諸多行業(yè)。

金剛石工具1.jpg

4 車船交通工具

真空釬焊的板翅式機油冷卻器就用于車、船上。板翅式機油冷卻器具有傳熱效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕等特點，是當(dāng)今柴油機冷卻器的更新?lián)Q代產(chǎn)品，已廣泛應(yīng)用于汽車、拖拉機、船用柴油機等領(lǐng)域中。

板翅式機油冷卻器1.jpg

5 空氣分離設(shè)備

空氣分離設(shè)備中葉輪使用真空釬焊技術(shù)大大提高了窄流道葉輪制造精度，因而不僅保證了設(shè)計性能指標(biāo)，又降低了制造成本，同時還縮短了生產(chǎn)周期。

真空釬焊葉輪.jpg

五、頂立科技真空釬焊工藝及設(shè)備

湖南頂立科技股份有限公司經(jīng)過數(shù)十年發(fā)展，在真空焊接領(lǐng)域上占有重要地位，已經(jīng)形成了真空釬焊、真空擴(kuò)散焊兩大產(chǎn)品系列，目前真空釬焊設(shè)備已有近200臺正在客戶現(xiàn)場運行，客戶應(yīng)用范圍包括有色金屬、不銹鋼、鋁合金、鈦合金、高溫合金、硬質(zhì)合金等材料的真空釬焊，也包括金屬材料與非金屬材料之間的真空釬焊，如銅和陶瓷的真空釬焊等。

1 頂立科技真空釬焊設(shè)備應(yīng)用案例

立式真空釬焊設(shè)備.jpg