扩散焊接技术在电真空领域的应用

　　扩散焊是制造电真空器件的关键工艺技术之一，具有连接精度高、接头强度高、可焊材料种类多等优点，在电真空器件领域应用前景广阔。本文简略的介绍了扩散焊接技术的特点、分类、连接材料以及它们在电真空领域的典型应用。

　　电真空器件是由数十种材料(其中包括金属材料和非金属材料)通过焊接方法连接成为结构非常复杂的构件。制造电真空器件通常采用的焊接方法有钎焊、弧焊、电阻焊、激光焊、电子束焊、扩散焊、冷压焊等。随着器件向毫米波方向发展，对零部件的连接精度、变形量等提出了更加苛刻的要求。扩散焊能连接绝大多数材料，其中包括以前被认为不能连接的金属和非金属，并使接头具有高可靠性，高静载强度和动载强度、热稳定性、真空密封性以及高的弹性，还可以实现精密焊接，保障焊接结构具有给定的几何参数、使用性能，因此扩散焊接在真空电子器件制造过程中应用前景广阔。

　　1、扩散焊

　　前苏联Kazakov于20世纪50年代中期提出扩散焊技术。主要包括固相扩散连接(Solid State Diffusion Bonding)、瞬间液相连接(Transient Liquid PhaseBonding，简称TLP)和部分瞬间液相连接(Partial Transient  Liquid Phase Bonding，简称PTLP)。

　　1.1、固相扩散焊

　　固相扩散焊目前是扩散焊最常用的方法。固相扩散焊是依靠界面原子迁移的固态工艺过程，在一定时间、温度及压力下实现结合，待连接表面必须光滑(Ra<0.4μm)洁净，一般情况下扩散焊温度为(0.5～0.9)Tm(Tm为材料的熔点，异种材料连接时，Tm为低熔点材料的熔点)。部分连接接头由于材料的热膨胀不匹配及冶金不相容，很难实现直接扩散焊，通常采用中间层(或复合中间层)。固相扩散焊温度高、压力大、时间长(甚至达几小时)，为克服上述问题，TLP近年来得到发展。

　　1.2、TLP

　　TLP是介于熔焊和压焊之间的一种焊接方法。TLP是用一种特殊成分、熔化温度较低的薄层中间层合金作为连接合金，放置在焊接面之间，施加小的压力或不施加压力，并在真空条件下加热到中间层合金熔化，液态的中间层合金润湿母材，在焊接面间形成均匀的液态薄膜，经过一定的保温时间，中间层合金与母材之间发生扩散，合金元素趋向于平衡，熔点升高达到扩散焊加热温度而进一步扩散，形成牢固的连接[3]。

　　2、扩散焊的特点

　　与熔化焊、钎焊相比，扩散焊具有的特点如表1所示。

表1　扩散焊的主要特点

　　6、结束语

　　随着电真空器件向高频段、小型化发展，以及新型高性能材料的不断应用，对零部件的连接性能提出了更高的技术要求，必将促进扩散焊技术在电真空器件领域的应用和发展。同时，扩散焊技术在不断研究新工艺方法，也必将为电真空器件采用新材料、新结构提高性能提供技术支撑。