武漢陶瓷與金屬焊接的技術(shù) 

一，概述

陶瓷與金屬的焊接中的陶瓷基本上指的是人工將各種金屬、氧、氮、碳等合成的新型陶瓷。其具有高強(qiáng)度、耐高溫、耐磨損、耐腐蝕、超硬度等特性，而得到廣泛應(yīng)用；常用的有氧化鋁、氮化硅、氧化鋯陶瓷等。

二，陶瓷與金屬焊接的難點(diǎn)

1，陶瓷的線膨脹系數(shù)小，而金屬的線膨脹系數(shù)相對(duì)很大，導(dǎo)致接易開裂。一般要很好處理金屬中間層的熱應(yīng)力問題。

2，陶瓷本身的熱導(dǎo)率低，耐熱沖擊能力弱。焊接時(shí)盡可能減小焊接部位及周圍的溫度梯度，焊后控制冷卻速度。

3，大部分陶瓷導(dǎo)電性差，甚至不導(dǎo)電，很難用電焊的方法。為此需采取特殊的工藝措施。

4，由于陶瓷材料具有穩(wěn)定的電子配位，使得金屬與陶瓷連接不太可能。需對(duì)陶瓷金屬化處理或進(jìn)行活性釬料釬焊。

5，由于陶瓷材料多為共價(jià)晶體，不易產(chǎn)生變形，經(jīng)常發(fā)生脆性斷裂。目前大多利用中間層降低焊接溫度，間接擴(kuò)散法進(jìn)行焊接。

6，陶瓷與金屬焊接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與普通焊接有所區(qū)別，通常分為平封結(jié)構(gòu)、套封結(jié)構(gòu)、針封結(jié)構(gòu)和對(duì)封結(jié)構(gòu)，其中套封結(jié)構(gòu)效果最好，這些接頭結(jié)構(gòu)制作要求都很高。

三，陶瓷與金屬焊接的通用工藝

1，清洗：金屬和釬料的表面必須清洗干凈，陶瓷常用洗凈劑加超聲清洗。

2，涂膏：膏劑大多由純金屬粉末和適當(dāng)?shù)慕饘傺趸�物粉末組成，顆粒度大都在1~5um之間，用有機(jī)粘結(jié)劑調(diào)制成具有一定粘度的膏劑。然后用粉刷工具將膏劑均勻涂在陶瓷待金屬化表面上，涂層厚度一般為30~60um。

3，金屬化：將涂好膏劑偽陶瓷件送入氫爐中，在1300~1500℃的溫度下保溫1h。

4，鍍鎳：為了更好的釬料潤(rùn)濕，在金屬化層上再電鍍一層厚約5um的鎳層。當(dāng)釬焊溫度低于1000℃時(shí)，則電鍍層還需在1000℃氫爐中預(yù)燒結(jié)15~20min。

5，裝架：把處理好的金屬件和陶瓷件用不銹鋼、石墨、陶瓷模具裝配成整體，并在接縫處裝上釬科；在整個(gè)操作過(guò)程中待焊接件應(yīng)保持清潔，不得用裸手觸摸。

6，釬焊：在通有氬氣的爐中或通有氫氣的爐中或真空爐中進(jìn)行釬焊，其溫度選擇，升溫速度選擇等要根據(jù)所使用的釬料特性決定，特別注意的是降溫速度不得過(guò)快，以防止陶覺件由于溫度應(yīng)力而開裂。

7，焊后檢驗(yàn)：陶瓷與金屬焊接后，首先肉眼觀測(cè)合格后，再根據(jù)技術(shù)文件要求進(jìn)行必要的檢測(cè)。