申请/专利权人：广西南宁市联力德材料科技有限公司

申请日：2021-07-07

公开（公告）日：2023-09-01

公开（公告）号：CN113547194B

主分类号：B23K20/00

分类号：B23K20/00;B23K20/233;B23K20/24;B23K103/18

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.09.01#授权;2021.11.12#实质审查的生效;2021.10.26#公开

摘要：本发明涉及异种金属之间的连接技术领域，具体涉及一种具有复杂结构的钨铜模块的连接方法；所述相互连接的钨块或铜块至少有一块是具有复杂结构或不规则结构的复杂结构件；主要包括以下步骤：S1、材料选择；S2、材料预处理；S3、材料装模；S4、组合焊接；S5、焊接后处理；本发明中针对钨铜连接成复杂结构件存在工艺复杂、能耗较大的问题，提供一种钨铜复杂件连接成形方法，尤指一种将铜焊接至钨孔，适合托卡马克聚变装置安装要求的钨铜模块的连接方法。

主权项：1.一种钨铜模块加工方法，其特征在于：所述的加工方法主要包括以下步骤：S1、选择材料：选择合适微观组织及力学性能的钨、铜作为连接原材料，所述钨原料的参数为：拉伸强度≥400MPa1000℃，晶粒度优于5级，钨基体内无超过φ1mm当量的裂纹缺陷；所述铜原料的参数为：氧含量≤0.003％，杂质总含量≤0.05％；S2、材料预处理：对钨和铜的尺寸及表面进行预处理，选用的钨块厚度范围为5～30㎜，外形各方向尺寸应保证有0.1～0.3㎜的余量，各侧面表面粗糙度应为0.8～3.2μm；铜环的高度比成品要求尺寸高1～5㎜，保证后续有足够的加工余量；钨块孔的内径尺寸公差应与成品图纸要求一致，表面粗糙度为0.8～1.6μm或以图纸更高要求，保证铜环外径与钨块孔之间的间隙量为0.05～0.2㎜，铜环两个端面应比钨块高出2～5㎜；将钨块外形精磨至30±0.1㎜×30±0.1㎜×15±0.5㎜，表面粗糙度为1.6μm，在30㎜×30㎜平面中心用电火花或线切割或铰刀加工的通孔，孔表面要连接的部分用铰刀或抛光至粗糙度为0.8μm；铜环切割及精磨至高度为20±0.1㎜，铜环内外径抛光至粗糙度为0.8μm；上述钨和铜材料依次用5％盐酸浸泡30s，流动自来水冲刷40s，再用去离子水冲洗20s，再用酒精或丙酮超声清洗10min，热风吹干备用；S3、材料装模：将钨、铜装入工装定位模具中；首先将钨块装入外侧限位工装中，再将铜环装入钨块的孔中，最后将内侧限位工装装入铜环内，得到限位工装与钨铜的组合件，在组合过程中保证外侧限位工装的内表面与钨块外表面之间间隙量为0.05～0.5㎜，内侧限位工装的内表面与铜环外表面之间间隙量为0.05～0.5㎜；S4、组合焊接：将工装定位模具连同钨、铜组合件一起放入焊接设备进行焊接；焊接过程中要求焊接设备可以仅对组合件中的铜环施加轴向压力，在工装约束作用下铜环产生径向膨胀对钨孔施加压力完成焊接，然后进行焊接后处理；焊接时对铜环施加轴向压力3～100Mpa，温度为600～1000℃，加热保温时间结束后，卸载压力，焊件随炉冷却，或利用冷却系统快速冷却，真空室温度降至100℃以下时，即可开炉取出钨铜焊件；S5、焊接后处理：焊接完成后，拆除外侧限位工装和内侧限位工装，得到钨块和铜环模块，根据图纸要求分别加工至图纸要求的尺寸公差及表面粗糙度，达到后续安装使用要求，得到钨块内焊接有铜环的钨铜块成品。

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权利要求：

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