本发明属于合金加工处理技术领域，具体涉及一种用于钼铜合金与不锈钢的高强度钎焊方法。
背景技术：
钼铜合金是由钼和铜通过粉末冶金、熔渗等技术制备的一种高温材料，兼具钼的高强度、高硬度、低热膨胀系数等特点及铜的高塑性、高导电导热性等特点，综合性能优异，广泛应用于电触头材料、散热材料和电子封装材料等。而此钼铜合金在实际使用时需要与不锈钢等材料进行焊接加工，但因两者的线胀系数和导热能力相差很大，会造成接头易产生较大的应力，进而导致开裂，最终影响了使用品质和寿命。
焊接方式多种多样，如固相焊、液相焊等，钎焊属于固相焊，是一种常见的焊接方式，此焊接处理时焊件大多是整体加热或钎缝周围大面积均均匀加热，因此，工件的变形量及钎焊接头的剩余应力比熔焊小得多，易于保证工件的精密尺寸。中国科学院电子学研究所采用钼锰金属化及镀镍钎焊方法焊接钼铜合金与al2o3陶瓷，得到了气密性良好的封接接头。但焊前需对钼铜合金进行镀镍，对al2o3陶瓷进行金属化及镀镍，焊接工序较多，不利于推广应用。针对此问题，人们开发研制了大量的钎焊方法，如申请号为：cn201110429990.7公开了一种钼铜合金与不锈钢的真空活性钎焊工艺，其在真空条件下，通过活性钎料与钼铜合金及不锈钢之间复杂的物理化学反应，实现钼铜合金与不锈钢的密封连接，虽然明显提升了焊接的牢度，但随着市场对于产品性能和寿命等的不断提升，此方式也需要进一步的优化改进。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种用于钼铜合金与不锈钢的高强度钎焊方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种用于钼铜合金与不锈钢的高强度钎焊方法，包括如下步骤：
（1）表面清洗处理：
将钼铜合金、不锈钢分别放入到除油液中进行浸泡除油处理，10~15min后取出，然后放入到干燥箱内干燥处理，20~25min后取出，最后用砂纸进行打磨后备用；
（2）表面改性处理：
将步骤（1）处理后的钼铜合金、不锈钢放入到紫外线辐照箱内进行辐照处理，30~40min后取出备用；
（3）钎料制备：
a.将凹凸棒土先浸入到硫酸溶液中浸泡处理4~6min，取出后再浸入到氢氧化钠溶液中浸泡处理5~8min，最后取出用去离子水冲洗一遍后备用；
b.将操作a处理后的凹凸棒土放入到煅烧炉内进行煅烧处理，控制煅烧的温度为700~750℃，保温煅烧1~2h后取出备用；
c.将操作b处理后的凹凸棒土浸入到硅烷偶联剂溶液中浸泡处理20~25min，取出后干燥备用；
d.将操作c处理后的凹凸棒土、磷酸铝、聚乙二醇、聚脲甲醛、硬脂酸锌对应按照重量比6~8:18~22:5~7:2~5:0.2~0.4进行混合，然后投入到变温箱内进行变温处理，先将变温箱内加热至110~120℃，保温处理3~5min后，再将变温箱升温至180~200℃，保温处理15~20min后，再将变温箱升温至690~720℃，保温处理20~25min，最后取出自然冷却至室温后得反应物a备用；
e.按对应重量份称取下列物质备用：80~85份银、13~17份铜、1~3份钛、2~4份操作d制得的反应物a、0.1~0.2份硝酸稀土盐、0.3~0.6份乙二胺四乙酸二钠；
f.将操作e称取的银、铜、钛共同混合投入到真空熔炼炉内，加热保持真空熔炼炉内的温度为1150~1180℃，保温处理35~40min后进行真空气雾化制粉，完成后取出得混合物b备用；
g.将操作f制得的混合物b同操作e称取的操作d制得的反应物a、硝酸稀土盐、乙二胺四乙酸二钠共同投入到球磨机内进行球磨粉碎处理，30~35min后取出，最后再经压力烧结、热处理、压延加工和中间退火步骤制成钎料备用；
（4）材料夹装处理：
将步骤（3）制得的钎料放置于步骤（2）处理后的钼铜合金和不锈钢待焊表面之间，然后用夹具进行装配，期间控制封接的压力为1~1.4mpa，完成后得待焊件备用；
（5）焊接处理：
将步骤（4）处理后的待焊件放入到真空钎焊设备中进行焊接处理，完成后取出自然冷却至室温后即可。
进一步的，步骤（1）中所述的除油液是质量分数为10~15%的丙酮溶液；所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为70~75℃。
进一步的，步骤（2）中所述的辐照处理时控制紫外线辐照箱内的辐照功率为1200~1400w，紫外线的波长为300~320nm。
进一步的，步骤（3）操作a中所述的硫酸溶液的质量分数为7~10%；所述的氢氧化钠溶液的质量分数为12~14%。
进一步的，步骤（3）操作c中所述的硅烷偶联剂溶液的质量分数为25~30%；所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550、硅烷偶联剂kh560、硅烷偶联剂kh570中的任意一种。
进一步的，步骤（3）操作e中所述的硝酸稀土盐为硝酸镧、硝酸铈、硝酸钇中的任意一种。
进一步的，步骤（3）操作f中所述的真空气雾化制粉时所用的雾化气体为氮气。
进一步的，步骤（3）操作g中所述的压力烧结处理时控制压力为62~66mpa、烧结的温度为650~680℃；所述的热处理是对材料进行均匀化热处理，控制处理的温度为550~580℃、时长为10~12h；所述的压延加工和中间退火处理是对热处理后的材料进行多次轧制，并在两次轧制之间进行中间退火处理，所述退火时控制温度为530~560℃、时长为1~3h。
进一步的，步骤（5）中所述的焊接处理时控制真空钎焊设备内的真空度为1~3×10-4pa，钎焊温度为880~920℃，保温时长为12~16min。
现有技术中对于焊件焊接的强度等性能仍不够强，导致高品质、高性能原件的制造应用存在一定不良。对此本发明优化改进了焊接的工艺方法，明显提升了焊接的质量，保证了焊接的品质，为更高品质的应用奠定了基础。其中先对待焊件进行了表面清洗处理，去除了表面的油污杂质等，并除去了表面氧化膜层，为后续的加工奠定了基础，随后进行了表面改性处理，利用紫外线辐照对待焊件的表面进行辐照处理，很好的活化提升了待焊件表面的活性，利于后续焊接反应的进行；接着进行了钎料的制备，现有的钎料与待焊件间的结合融合能力不强，易导致焊接点处不稳开裂，故重新进行了钎料的制备，先对凹凸棒土进行了酸碱浸泡、煅烧处理，有效的提升了凹凸棒土的比表面积和吸附性能，然后进行了硅烷偶联剂浸泡处理，对凹凸棒土表面进行了硅烷化处理，提高了凹凸棒土与其余成分间的融合反应能力，接着将凹凸棒土、磷酸铝、聚乙二醇、聚脲甲醛、硬脂酸锌混合制成了反应物a，此反应物a是一种颗粒大小为400nm左右、孔洞大小为150nm左右的无机复合颗粒成分，此成分在后续焊接时孔洞可被熔融金属液体浸入，起到了铆接紧固的作用，能够增强各处组织间的结合强力，并能够填充提升组织的致密度，能够围绕颗粒结晶，促使钎料晶粒发生一定晶格畸变，防止外力作用发生晶界划移和变形，提升抗外力、抗蠕变性，进一步改善了组织品质，之后再将其与银、铜、钛、硝酸稀土盐、乙二胺四乙酸二钠等进行混合加工制成钎料，银、铜、钛是常用的钎料成分，用以焊接固定，为了增强焊接效果添加的硝酸稀土盐能够与钼铜合金等形成新相，明显的提高了相互间的结合强力，同时还能细化钎焊组织的颗粒，提升了组织强度。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明对钎焊方法进行了特殊的优化改进处理，其工艺简单，各步骤搭配合理，便于推广应用，处理后的焊接接头强度高、稳定性强，并且焊接温度较低，节约了生产成本，为高品质工件的生产提供了有力的技术支持，极具市场竞争力。
具体实施方式
实施例1
一种用于钼铜合金与不锈钢的高强度钎焊方法，包括如下步骤：
（1）表面清洗处理：
将钼铜合金、不锈钢分别放入到除油液中进行浸泡除油处理，10min后取出，然后放入到干燥箱内干燥处理，20min后取出，最后用砂纸进行打磨后备用；
（2）表面改性处理：
将步骤（1）处理后的钼铜合金、不锈钢放入到紫外线辐照箱内进行辐照处理，30min后取出备用；
（3）钎料制备：
a.将凹凸棒土先浸入到硫酸溶液中浸泡处理4min，取出后再浸入到氢氧化钠溶液中浸泡处理5min，最后取出用去离子水冲洗一遍后备用；
b.将操作a处理后的凹凸棒土放入到煅烧炉内进行煅烧处理，控制煅烧的温度为700℃，保温煅烧1h后取出备用；
c.将操作b处理后的凹凸棒土浸入到硅烷偶联剂溶液中浸泡处理20min，取出后干燥备用；
d.将操作c处理后的凹凸棒土、磷酸铝、聚乙二醇、聚脲甲醛、硬脂酸锌对应按照重量比6:18:5:2:0.2进行混合，然后投入到变温箱内进行变温处理，先将变温箱内加热至110℃，保温处理3min后，再将变温箱升温至180℃，保温处理15min后，再将变温箱升温至690℃，保温处理20min，最后取出自然冷却至室温后得反应物a备用；
e.按对应重量份称取下列物质备用：80份银、13份铜、1份钛、2份操作d制得的反应物a、0.1份硝酸稀土盐、0.3份乙二胺四乙酸二钠；
f.将操作e称取的银、铜、钛共同混合投入到真空熔炼炉内，加热保持真空熔炼炉内的温度为1150℃，保温处理35min后进行真空气雾化制粉，完成后取出得混合物b备用；
g.将操作f制得的混合物b同操作e称取的操作d制得的反应物a、硝酸稀土盐、乙二胺四乙酸二钠共同投入到球磨机内进行球磨粉碎处理，30min后取出，最后再经压力烧结、热处理、压延加工和中间退火步骤制成钎料备用；
（4）材料夹装处理：
将步骤（3）制得的钎料放置于步骤（2）处理后的钼铜合金和不锈钢待焊表面之间，然后用夹具进行装配，期间控制封接的压力为1mpa，完成后得待焊件备用；
（5）焊接处理：
将步骤（4）处理后的待焊件放入到真空钎焊设备中进行焊接处理，完成后取出自然冷却至室温后即可。
进一步的，步骤（1）中所述的除油液是质量分数为10%的丙酮溶液；所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为70℃。
进一步的，步骤（2）中所述的辐照处理时控制紫外线辐照箱内的辐照功率为1200w，紫外线的波长为300~320nm。
进一步的，步骤（3）操作a中所述的硫酸溶液的质量分数为7%；所述的氢氧化钠溶液的质量分数为12%。
进一步的，步骤（3）操作c中所述的硅烷偶联剂溶液的质量分数为25%；所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550。
进一步的，步骤（3）操作e中所述的硝酸稀土盐为硝酸镧。
进一步的，步骤（3）操作f中所述的真空气雾化制粉时所用的雾化气体为氮气。
进一步的，步骤（3）操作g中所述的压力烧结处理时控制压力为62mpa、烧结的温度为650℃；所述的热处理是对材料进行均匀化热处理，控制处理的温度为550℃、时长为10h；所述的压延加工和中间退火处理是对热处理后的材料进行多次轧制，并在两次轧制之间进行中间退火处理，所述退火时控制温度为530℃、时长为1h。
进一步的，步骤（5）中所述的焊接处理时控制真空钎焊设备内的真空度为1~3×10-4pa，钎焊温度为880℃，保温时长为12min。
实施例2
一种用于钼铜合金与不锈钢的高强度钎焊方法，包括如下步骤：
（1）表面清洗处理：
将钼铜合金、不锈钢分别放入到除油液中进行浸泡除油处理，13min后取出，然后放入到干燥箱内干燥处理，22min后取出，最后用砂纸进行打磨后备用；
（2）表面改性处理：
将步骤（1）处理后的钼铜合金、不锈钢放入到紫外线辐照箱内进行辐照处理，35min后取出备用；
（3）钎料制备：
a.将凹凸棒土先浸入到硫酸溶液中浸泡处理5min，取出后再浸入到氢氧化钠溶液中浸泡处理7min，最后取出用去离子水冲洗一遍后备用；
b.将操作a处理后的凹凸棒土放入到煅烧炉内进行煅烧处理，控制煅烧的温度为730℃，保温煅烧1.5h后取出备用；
c.将操作b处理后的凹凸棒土浸入到硅烷偶联剂溶液中浸泡处理22min，取出后干燥备用；
d.将操作c处理后的凹凸棒土、磷酸铝、聚乙二醇、聚脲甲醛、硬脂酸锌对应按照重量比7:20:6:4:0.3进行混合，然后投入到变温箱内进行变温处理，先将变温箱内加热至115℃，保温处理4min后，再将变温箱升温至190℃，保温处理17min后，再将变温箱升温至710℃，保温处理22min，最后取出自然冷却至室温后得反应物a备用；
e.按对应重量份称取下列物质备用：83份银、16份铜、2份钛、3份操作d制得的反应物a、0.15份硝酸稀土盐、0.5份乙二胺四乙酸二钠；
f.将操作e称取的银、铜、钛共同混合投入到真空熔炼炉内，加热保持真空熔炼炉内的温度为1170℃，保温处理38min后进行真空气雾化制粉，完成后取出得混合物b备用；
g.将操作f制得的混合物b同操作e称取的操作d制得的反应物a、硝酸稀土盐、乙二胺四乙酸二钠共同投入到球磨机内进行球磨粉碎处理，33min后取出，最后再经压力烧结、热处理、压延加工和中间退火步骤制成钎料备用；
（4）材料夹装处理：
将步骤（3）制得的钎料放置于步骤（2）处理后的钼铜合金和不锈钢待焊表面之间，然后用夹具进行装配，期间控制封接的压力为1.2mpa，完成后得待焊件备用；
（5）焊接处理：
将步骤（4）处理后的待焊件放入到真空钎焊设备中进行焊接处理，完成后取出自然冷却至室温后即可。
进一步的，步骤（1）中所述的除油液是质量分数为13%的丙酮溶液；所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为72℃。
进一步的，步骤（2）中所述的辐照处理时控制紫外线辐照箱内的辐照功率为1300w，紫外线的波长为300~320nm。
进一步的，步骤（3）操作a中所述的硫酸溶液的质量分数为9%；所述的氢氧化钠溶液的质量分数为13%。
进一步的，步骤（3）操作c中所述的硅烷偶联剂溶液的质量分数为28%；所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh560。
进一步的，步骤（3）操作e中所述的硝酸稀土盐为硝酸铈。
进一步的，步骤（3）操作f中所述的真空气雾化制粉时所用的雾化气体为氮气。
进一步的，步骤（3）操作g中所述的压力烧结处理时控制压力为64mpa、烧结的温度为670℃；所述的热处理是对材料进行均匀化热处理，控制处理的温度为560℃、时长为11h；所述的压延加工和中间退火处理是对热处理后的材料进行多次轧制，并在两次轧制之间进行中间退火处理，所述退火时控制温度为550℃、时长为2h。
进一步的，步骤（5）中所述的焊接处理时控制真空钎焊设备内的真空度为1~3×10-4pa，钎焊温度为900℃，保温时长为14min。
实施例3
一种用于钼铜合金与不锈钢的高强度钎焊方法，包括如下步骤：
（1）表面清洗处理：
将钼铜合金、不锈钢分别放入到除油液中进行浸泡除油处理，15min后取出，然后放入到干燥箱内干燥处理，25min后取出，最后用砂纸进行打磨后备用；
（2）表面改性处理：
将步骤（1）处理后的钼铜合金、不锈钢放入到紫外线辐照箱内进行辐照处理，40min后取出备用；
（3）钎料制备：
a.将凹凸棒土先浸入到硫酸溶液中浸泡处理6min，取出后再浸入到氢氧化钠溶液中浸泡处理8min，最后取出用去离子水冲洗一遍后备用；
b.将操作a处理后的凹凸棒土放入到煅烧炉内进行煅烧处理，控制煅烧的温度为750℃，保温煅烧2h后取出备用；
c.将操作b处理后的凹凸棒土浸入到硅烷偶联剂溶液中浸泡处理25min，取出后干燥备用；
d.将操作c处理后的凹凸棒土、磷酸铝、聚乙二醇、聚脲甲醛、硬脂酸锌对应按照重量比8:22:7:5:0.4进行混合，然后投入到变温箱内进行变温处理，先将变温箱内加热至120℃，保温处理5min后，再将变温箱升温至200℃，保温处理20min后，再将变温箱升温至720℃，保温处理25min，最后取出自然冷却至室温后得反应物a备用；
e.按对应重量份称取下列物质备用：85份银、17份铜、3份钛、4份操作d制得的反应物a、0.2份硝酸稀土盐、0.6份乙二胺四乙酸二钠；
f.将操作e称取的银、铜、钛共同混合投入到真空熔炼炉内，加热保持真空熔炼炉内的温度为1180℃，保温处理40min后进行真空气雾化制粉，完成后取出得混合物b备用；
g.将操作f制得的混合物b同操作e称取的操作d制得的反应物a、硝酸稀土盐、乙二胺四乙酸二钠共同投入到球磨机内进行球磨粉碎处理，35min后取出，最后再经压力烧结、热处理、压延加工和中间退火步骤制成钎料备用；
（4）材料夹装处理：
将步骤（3）制得的钎料放置于步骤（2）处理后的钼铜合金和不锈钢待焊表面之间，然后用夹具进行装配，期间控制封接的压力为1.4mpa，完成后得待焊件备用；
（5）焊接处理：
将步骤（4）处理后的待焊件放入到真空钎焊设备中进行焊接处理，完成后取出自然冷却至室温后即可。
进一步的，步骤（1）中所述的除油液是质量分数为15%的丙酮溶液；所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为75℃。
进一步的，步骤（2）中所述的辐照处理时控制紫外线辐照箱内的辐照功率为1400w，紫外线的波长为300~320nm。
进一步的，步骤（3）操作a中所述的硫酸溶液的质量分数为10%；所述的氢氧化钠溶液的质量分数为14%。
进一步的，步骤（3）操作c中所述的硅烷偶联剂溶液的质量分数为30%；所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh570。
进一步的，步骤（3）操作e中所述的硝酸稀土盐为硝酸钇。
进一步的，步骤（3）操作f中所述的真空气雾化制粉时所用的雾化气体为氮气。
进一步的，步骤（3）操作g中所述的压力烧结处理时控制压力为66mpa、烧结的温度为680℃；所述的热处理是对材料进行均匀化热处理，控制处理的温度为580℃、时长为12h；所述的压延加工和中间退火处理是对热处理后的材料进行多次轧制，并在两次轧制之间进行中间退火处理，所述退火时控制温度为560℃、时长为3h。
进一步的，步骤（5）中所述的焊接处理时控制真空钎焊设备内的真空度为1~3×10-4pa，钎焊温度为920℃，保温时长为16min。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例2相比，在步骤（3）钎料制备中，省去了操作d制得的反应物a成分的制造与使用，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例2与实施例2相比，在步骤（3）钎料制备中，省去了硝酸稀土盐、乙二胺四乙酸二钠成分的使用，除此外的方法步骤均相同。
对照组
申请号为：cn201110429990.7公开的一种钼铜合金与不锈钢的真空活性钎焊工艺。
为了对比本发明效果，选用钼质量分数为60%、铜质量分数为40%的钼铜合金，以及1cr18ni9ti不锈钢作为实验对象，控制上述材料的尺寸长宽厚均为：30mm×10mm×3mm，然后分别用上述实施例2、对比实施例1、对比实施例2、对照组对应的方法进行焊接处理，最后对各组处理后的焊接件进行性能测试，具体对比数据如下表1所示：
表1
注：上表1中所述的焊接性能测试均参照本行业标准进行。
由上表1可以看出，本发明焊接处理方法能够明显的提升钼铜合金和不锈钢间的焊接强度品质，明显的提升了焊接的稳定性和寿命，极具市场竞争力和推广应用价值。