申请人:哈尔滨工业大学
发明人:亓钧雷 陈树林 罗大林 张丽霞 曹健 冯吉才
摘要:一种利用表面处理改善硬质合金钎焊性能的方法,本发明涉及改善钎焊性能的方法。本发明要解决现有硬质合金由于表面存在大量游离碳而导致钎料在其表面润湿性差,进而使其与钢的钎焊接头出现强度低的问题。本发明的方法:首先对材料进行预处理,然后在等离子体增强化学气相沉积真空装置中进行刻蚀和热处理去除硬质合金表面游离碳,最后将钎料置于材料的待焊接面之间,并放置于真空钎焊炉中进行钎焊。本发明用于利用表面处理改善硬质合金钎焊性能的方法。
主权利要求:1.一种利用表面处理改善硬质合金钎焊性能的方法,其特征在于它是按照以下步骤进行的:一、将硬质合金与45#钢分别用金刚石磨盘打磨,然后依次用丙酮超声预处理10min~20min,得到预处理后的硬质合金和预处理后的45#钢;二、将预处理后的硬质合金置于等离子体增强化学气相沉积真空装置中,抽真空至压强为20Pa~100Pa以下,通入氩气,调节氩气气体流量为5sccm~20sccm,调节等离子体增强化学气相沉积真空装置中压强为100Pa~200Pa,并在压强为100Pa~200Pa和氩气气氛下,将温度升温至400℃~800℃;三、通入氢气,调节氢气气体流量为5sccm~20sccm,调节氩气气体流量为40sccm~55sccm,调节等离子体增强化学气相沉积真空装置中压强为200Pa~800Pa,然后在射频功率为100W~200W、压强为200Pa~800Pa和温度为400℃~800℃的条件下进行刻蚀处理,刻蚀时间为5min~30min;四、刻蚀结束后,关闭射频电源,停止通入氩气,调节氢气流量为5sccm~40sccm,调节等离子体增强化学气相沉积真空装置中压强为200Pa~800Pa,在射频功率为100W~200W、压强为200Pa~800Pa和温度为400℃~800℃的条件下,热处理5min~20min;五、热处理后,停止通入氢气,以冷却速度为5℃/min~10℃/min将温度由400℃~800℃冷却至室温,得到去除游离碳的硬质合金;六、将钎料置于去除游离碳的硬质合金与预处理后的45#钢的待焊接面之间,并放置于真空钎焊炉中,对真空钎焊炉抽真空至1×10-3Pa~5×10-3Pa以下,然后在温度为700℃~900℃下保温2min~10min,最后将温度由700℃~900℃冷却至室温,即完成一种利用表面处理改善硬质合金钎焊性能的方法。
2.根据权利要求1所述的一种利用表面处理改善硬质合金钎焊性能的方法,其特征在于步骤一中所述的硬质合金为YT类硬质合金。
3.根据权利要求1所述的一种利用表面处理改善硬质合金钎焊性能的方法,其特征在于步骤六中所述的钎料为Ag基钎料或Cu基钎料。
4.根据权利要求1所述的一种利用表面处理改善硬质合金钎焊性能的方法,其特征在于步骤一中将硬质合金与45#钢分别用金刚石磨盘打磨是依次按200#、400#、600#、800# 及1000#的金刚石磨盘进行打磨。
5.根据权利要求1所述的一种利用表面处理改善硬质合金钎焊性能的方法,其特征在于步骤三中调节等离子体增强化学气相沉积真空装置中压强为500Pa~700Pa,然后在射 频功率为100W~200W、压强为500Pa~700Pa和温度为400℃~800℃的条件下进行刻蚀处理, 刻蚀时间为5min~30min。
6.根据权利要求1所述的一种利用表面处理改善硬质合金钎焊性能的方法,其特征在于步骤三中然后在射频功率为100W~200W、压强为200Pa~800Pa和温度为500℃~700℃ 的条件下进行刻蚀处理,刻蚀时间为5min~30min。
7.根据权利要求1所述的一种利用表面处理改善硬质合金钎焊性能的方法,其特征在于步骤三中然后在射频功率为100W~200W、压强为200Pa~800Pa和温度为400℃~800℃ 的条件下进行刻蚀处理,刻蚀时间为5min~15min。
8.根据权利要求1所述的一种利用表面处理改善硬质合金钎焊性能的方法,其特征在于步骤三中调节氢气气体流量为5sccm,调节氩气气体流量为55sccm。
9.根据权利要求1所述的一种利用表面处理改善硬质合金钎焊性能的方法,其特征在于步骤三中调节氢气气体流量为10sccm,调节氩气气体流量为50sccm。
10.根据权利要求1所述的一种利用表面处理改善硬质合金钎焊性能的方法,其特征在于步骤三中调节等离子体增强化学气相沉积真空装置中压强为500Pa,然后在射频功 率为100W~200W、压强为500Pa和温度为400℃~800℃的条件下进行刻蚀处理,刻蚀时间为5min~30min。