當(dāng)由金屬制成的靶材和由金屬制成的背板材料相互疊加并擴(kuò)散焊接時(shí)，主要粘接條件如下。期望溫度，大氣條件（真空度，反應(yīng)性有害雜質(zhì)氣體分壓），加熱溫度和加熱保持時(shí)間以及壓制力等要求在焊接時(shí)的所需范圍內(nèi)。在這些要求中，表面清潔度越高越好。由于擴(kuò)散焊接利用了焊接表面上焊接材料之間原子的擴(kuò)散現(xiàn)象，因此界面表面上不存在雜質(zhì)是不優(yōu)選的。同樣，當(dāng)在焊接過(guò)程中大氣中存在反應(yīng)性雜質(zhì)氣體時(shí)，焊接界面處和附近的焊接材料與雜質(zhì)氣體發(fā)生反應(yīng)，并在高溫下吸收雜質(zhì)氣體。降低目標(biāo)組件的粘接強(qiáng)度。關(guān)于接頭表面的表面粗糙度，例如，通過(guò)加工等將兩種接頭材料的接頭表面盡可能光滑，并且當(dāng)兩種接頭材料重疊時(shí)，接觸面積盡可能大。是可取的。因此，當(dāng)光滑表面疊加并在擴(kuò)散連接時(shí)通過(guò)加熱/加壓連接時(shí)，與具有粗糙表面和小接觸面積的疊加表面疊加和連接的情況相比。加熱溫度可以以相同的壓制力降低，即使加熱時(shí)間進(jìn)一步縮短，也可以實(shí)現(xiàn)預(yù)定的擴(kuò)散焊接。將平均粗糙度≦3μm作為連接配合面的光滑度。

最近，大直徑靶材組件已趨向于使用，例如直徑為14英寸（355毫米）或更大的鈦靶材。例如，通過(guò)車床切割來(lái)加工具有平均粗糙度≦3μm的表面粗糙度的如此大直徑的圓盤是相當(dāng)困難的，并且高達(dá)約6μm是實(shí)際加工精度。因此，為了獲得≦3μm的光滑表面，有必要在研磨至約6μm后使用磨石，磨料，拋光劑等進(jìn)行研磨/拋光過(guò)程。該步驟的加入增加了加工時(shí)間，增加了加工成本，并且當(dāng)加工材料是具有低硬度的金屬如Al或Cu時(shí)，通過(guò)研磨/拋光產(chǎn)生的每個(gè)細(xì)顆粒都是不可取的，因?yàn)榻饘俚谋砻孀兊脠?jiān)硬并且作為異物保留在接合表面上。作為該問(wèn)題的解決方法，在本文中，精加工后通過(guò)車床加工至平均粗糙度約6 μm來(lái)清潔表面，例如，將具有平均粒徑為1.0μm或更小的細(xì)粉填充在具有6 μm表面粗糙度的凹槽中。結(jié)果，表面粗糙度變?yōu)楱Q3μm，并且接縫表面的接觸面積變得更寬。也就是說(shuō)，細(xì)粉的填充用于平滑表面。

目標(biāo)材料和背板材料的相應(yīng)粘接表面被加工成所示的表面。表示目標(biāo)材料和背板材料。接縫表面的表面粗糙度通常約為6μm，但根據(jù)加工方法的不同，它可能會(huì)自然變化。具有平均粒徑為1.0μm或更小的細(xì)粉末均勻地分散在這樣加工的接縫表面上，并且每個(gè)凹槽被填充如所示。結(jié)果，表面粗糙度變?yōu)楱Q3μm，并且目標(biāo)材料與背板材料之間的粘合表面在較寬的區(qū)域內(nèi)接觸。在本發(fā)明中，所要使用的細(xì)粉的作用如圖3所示與正常擴(kuò)散焊接的情況（圖2）相比，使得細(xì)粉容易擴(kuò)散到兩種材料中，并且細(xì)顆粒很容易在粘結(jié)表面和在其附近形成。，形成含有細(xì)粉的合金層，金屬間化合物層，細(xì)粉的擴(kuò)散層等。2和3，11為靶材，12為細(xì)粉，13為背板材料，14為靶材組件。

Ti、Ta、Nb、Mo、Cr、W、Co、Ni、Si及其合金化合物可用作目標(biāo)材料，而Al、Al合金、銅等可用作背板材料。和銅合金等都可以使用。此外，作為細(xì)粉，例如可以使用Ag、Cu、Ni等的細(xì)粉。作為細(xì)粉的材料，優(yōu)選的材料是根據(jù)目標(biāo)材料和背板材料的組合適當(dāng)?shù)卮_定。例如，當(dāng)目標(biāo)材料為Ti，背板材料為Al（Al合金）時(shí)，Ag，Cu和Ni等細(xì)粉末適合作為細(xì)粉作為光滑填料。

填充細(xì)粉的方法不受限制，只要將細(xì)粉均勻地填充在接縫表面的凹槽中，例如，將細(xì)粉噴涂在目標(biāo)材料和經(jīng)過(guò)表面處理的背板材料的接縫表面上，然后，例如， 表面。細(xì)粉可以通過(guò)用光滑的Ti合金盤1號(hào)摩擦來(lái)填充在接縫表面的凹槽中，并在細(xì)粉中加入乙醇等分散介質(zhì)以形成糊狀物，并將細(xì)粉糊涂在接縫表面以形成分散介質(zhì)。蒸發(fā)和干燥后，粘附在兩種材料表面的超細(xì)粉末可能會(huì)被剝離，細(xì)粉可以填充在凹槽中。此外，作為將散落在兩個(gè)接縫表面上的細(xì)粉均勻分散在整個(gè)表面上的方法，一種通過(guò)使用超聲波振動(dòng)裝置來(lái)振動(dòng)接縫材料的界面的方法可以施加到疊加的一個(gè)表面上。

當(dāng)使用具有高氧含量的細(xì)粉末時(shí)，希望在例如Ar-H2混合氣體氣氛中減少細(xì)粉的表面，以降低氧氣水平。

將鈦（Ti）靶材與鋁合金（Al合金、A6061）背板材料連接在一起，并按如下方式制造Ti靶材組件。使用外徑為12英寸（305毫米），厚度為6毫米的Ti靶材，并使用具有相同外徑和20毫米厚度的Al合金背板材料。每個(gè)連接表面都經(jīng)過(guò)加工，平均粗糙度約為6μm。用丙酮超聲脫脂清洗表面，然后干燥。將2.2克平均粒徑為500納米（0.5微米）的Ag細(xì)粉末基本上均勻地噴灑在兩種材料的接合表面上。然后，使用直徑為100毫米，高度為100毫米的圓盤形Ti合金（Ti-6Al-4V）夾具，其一端面完成粗糙度為≤2μm。，將Ag細(xì)粉分散到的兩種材料的表面摩擦在一起。將Ti合金用于夾具的原因是需要使用比配合材料更硬的材料。通過(guò)這種Ag細(xì)粉的摩擦，兩種材料的接縫表面的粗糙度變得≦3μm。

由于上述Ag細(xì)粉的填充量為一側(cè)2.2g，因此兩側(cè)均為4.4 g，而在使用Ag箔作為插入材料的方法中，現(xiàn)有技術(shù)的方法中例如要使用Ag箔。如果厚度為20μm，并且用作直徑為12英寸（305mm）的目標(biāo)材料，則夾層Ag的重量將為15.2g，如果添加由于圓形而產(chǎn)生的切割材料，它將增加約25%。要做。因此，在本發(fā)明的情況下，使用量是與現(xiàn)有技術(shù)的情況相比的1/4至1/5。

 然后，將如上所述處理的兩種材料的各自接縫表面重疊并置于熱壓機(jī)中。將裝置內(nèi)部抽真空至0.01 Pa以下，將溫度升至470°C，并保持溫度1小時(shí)。當(dāng)時(shí)，對(duì)兩種材料施加20 MPa的壓力，并進(jìn)行所謂的熱壓以連接材料以獲得Ti目標(biāo)組件。

對(duì)所得組件的整個(gè)焊接部分進(jìn)行超聲探傷測(cè)試，但未發(fā)現(xiàn)未粘接等缺陷。從該組件中切出拉伸試驗(yàn)件，斷裂強(qiáng)度由拉伸試驗(yàn)確定。10次試驗(yàn)的平均抗拉強(qiáng)度為11.3 kg/mm@2，高于10 kg/mm@2，足以作為目標(biāo)組件的粘結(jié)強(qiáng)度。