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碳化硅陶瓷与304不锈钢真空钎焊密封性焊缝测试如何 #碳化硅陶瓷与不锈钢真空钎焊 #碳化硅陶瓷加工 #真空钎焊工艺和原理视频 #巨量算数 #抖音小助手dou上热门 需要满足活性钎料和低膨胀匹配原则,界面脱粘,裂纹生成,氧化夹杂碳化硅陶瓷(SiC)与不锈钢的真空钎焊是一种复杂的异种材料连接技术,需针对两者物理化学性质差异(如热膨胀系数、表面活性等)设计针对性工艺。以下是关键技术要点及解决方案: 一、材料特性与焊接难点 1. 物理差异 - 碳化硅陶瓷:高硬度、低导热率、热膨胀系数(4.5×10⁻⁶/°C)远低于不锈钢(约17×10⁻⁶/°C),易因冷却收缩应力导致界面开裂。 - 不锈钢(如304、316):表面易形成氧化膜(Cr₂O₃),与陶瓷润湿性差;金属键与陶瓷共价键结合力弱。 2. 主要挑战 - 界面润湿性不足:陶瓷表面惰性,需活性钎料或表面改性。 - 残余应力集中:热膨胀失配导致界面应力,可能引发裂纹或接头失效。 - 氧化风险:高温下不锈钢氧化膜需在真空环境中去除,避免钎料失效。 二、关键技术方案 1. 表面预处理 - 不锈钢侧: - 机械打磨(砂纸粗糙度Ra≤1.6μm)去除氧化层,丙酮/酒精超声清洗去油污。 - 化学活化:如稀盐酸或氢氟酸溶液微蚀,暴露新鲜金属表面。 - 碳化硅陶瓷侧: - 喷砂处理(Al₂O₃砂粒)增加表面粗糙度,提升钎料机械咬合力。 - 金属化预处理(可选):通过溅射/蒸镀镀Ni、Ti等过渡层,改善润湿性(如Ni层可降低界面能)。 3. 真工艺参数 推荐范围 作用及注意事项 真空度 ≤1×10⁻³ Pa 避免不锈钢氧化,确保钎料活性元素有效扩散 升温速率 5~10°C/min 梯度升温减少陶瓷热应力,避免开裂 钎焊温度 高于钎料熔点20~50°C 如Ag-Cu-Ti钎料选880~920°C,确保钎料完全熔化并润湿界面 保温时间 5~15 min 过长易导致界面反应过度,生成脆性相;过短则结合不充分 冷却速率 ≤10°C/min(随炉冷却) 缓慢冷却降低热应力,可在600°C以下充入Ar气加速冷却(需控制应力) 总结 碳化硅陶瓷与不锈钢的真空钎焊需兼顾 表面活性、热膨胀匹配、应力控制 三大核心要素。通过合理选择活性钎料、优化表面预处理及工艺参数,结合中间层设计与结构优化,可实现高可靠性连接。实际生产中需根据
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