一种镍钒靶材焊接用端面扩散螺纹加工方法与流程

1.本发明属于溅射靶材领域，涉及一种靶材的车削加工方法，尤其涉及一种镍钒靶材焊接用端面扩散螺纹加工方法。


背景技术：

2.溅射靶材主要应用于电子及信息产业，如集成电路、信息存储、液晶显示屏、激光存储器、电子控制器件等；亦可应用于玻璃镀膜领域；还可以应用于耐磨材料、高温耐蚀、高档装饰用品等行业。是pvd(物理气相沉积)工艺不可或缺的消耗材料。
3.在靶材的加工过程中，靶材溅射面的光洁度是评价加工质量的重要指标，溅射面加工质量的优劣将直接影响靶材的建设性能，理想的溅射面为光洁的镜面。然而，镍钒靶材属于磁性靶材，溅射端面扩散螺纹车削时溶液粘刀，导致烂牙，对溅射面造成损伤，从而影响生产出来的靶材的溅射性能。
4.cn 108660423a公开了一种靶材组件的车削方法，所述方法包括如下步骤：提供特种塑料靶材的坯料和不锈钢背板；将所述特种塑料靶材的坯料和不锈钢背板焊接在一起，形成特种塑料靶材组件；釆用第一刀具对所述特种塑料靶材组件进行粗车削：采用第二刀具对所述特种塑料靶材组件进行精车削；对所述特种塑料靶材组件进行研磨处理。cn 108672720a公开了一种高纯钽靶材的车削加工方法，所述车削加工方法采用刀片沿高纯钽靶材的直径方向朝高纯钽靶材的中心进给的加工方式，并对车削速度进行了严格的限定。该车削加工方法的操作简单，对设备要求不高。
5.上述两件专利均只公开了对靶材的平面车削，且并不是针对镍钒靶材进行车削处理。
6.cn 108543955a公开了一种靶材的加工方法，所述加工方法包括通过安装在车床上的第一加工刀片在靶材的溅射面上车削出螺纹通过安装在车床上的第二加工刀片对所述螺纹进行粗车，以车削掉所述螺纹通过安装在车床上的第三加工刀片对所述螺纹进行精车，以使所述溅射面被加工为平整表面。该专利虽然在车削过程中提及到了车削出螺纹，但是最后的溅射面仍是平整表面，并不是在螺纹面上进行溅射。
7.cn 106270555a公开了一种加工螺纹的方法、靶材组件的制作方法以及靶材组件，靶材组件的制作方法包括：在对靶材和背板进行焊接之前，在靶材的焊接面上涂布润滑剂，对所述焊接面进行车削加工，在所述焊接面上形成螺纹，在所述焊接面上形成螺纹的步骤中，所述润滑剂能够在车削加工的过程中融化或蒸发。该专利解决的主要问题是提高钽靶材与背板之间的焊接质量，并没有涉及镍钒靶材。
8.由于镍钒靶材在信息存储、集成电路、显示器、汽车后视镜等产业的广泛用途，有必要提供一种提高镍钒靶材与背板之间溅射焊接质量的方法，将其更简单有效地应用于更多领域中，提高其价值。


技术实现要素：

9.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种镍钒靶材焊接用端面扩散螺纹加工方法，所述加工方法简单易操作，通过见光车削以及螺纹车削过程使镍钒靶材焊接用端面达到溅射焊接要求。
10.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
11.本发明提供了一种镍钒靶材焊接用端面扩散螺纹加工方法，所述加工方法包括如下步骤：
12.对所述镍钒靶坯焊接用端面依次进行见光车削以及螺纹车削；
13.所述见光车削中，刀片沿所述镍钒靶坯焊接用端面的直径方向朝所述镍钒靶坯焊接用端面的中心给进；
14.所述螺纹车削中，刀片沿所述镍钒靶坯焊接用端面的直径方向朝所述镍钒靶坯焊接用端面的边沿给进。
15.本发明通过见光车削，使镍钒靶坯焊接用端面平整光滑，然后通过螺纹车削，在镍钒靶坯焊接用端面上加工出螺纹，更有利于提高镍钒靶材与背板之间溅射焊接的质量。
16.优选地，所述见光车削中使用的刀片包括肯纳刀片。
17.优选地，所述见光车削中的进给量为0.1-0.2mm/r，例如可以是0.1mm/r、0.11mm/r、0.12mm/r、0.13mm/r、0.14mm/r、0.15mm/r、0.16mm/r、0.17mm/r、0.18mm/r、0.19mm/r或0.2mm/r，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
18.优选地，所述见光车削中的吃刀量为0.05-0.15mm，例如可以是0.05mm、0.06mm、0.07mm、0.08mm、0.09mm、0.1mm、0.11mm、0.12mm、0.13mm、0.14mm或0.15mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
19.优选地，所述见光车削中刀片的转速为200-300r/s，例如可以是200r/s、210r/s、220r/s、230r/s、240r/s、250r/s、260r/s、270r/s、280r/s、290r/s或300r/s，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
20.优选地，所述见光车削后镍钒靶材接用端面的表面粗糙度为0.3-0.7mm，例如可以是0.3mm、0.35mm、0.4mm、0.45mm、0.5mm、0.55mm、0.6mm、0.65mm或0.7mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
21.本发明通过对见光车削的进给量、吃刀量以及刀具主轴转速的严格限定，使镍钒靶材焊接用端面具有良好的表面粗糙度，更有利于下一步的螺纹车削过程。
22.优选地，所述螺纹车削包括在见光车削后镍钒靶材接用端面上形成螺纹。
23.优选地，所述螺纹车削中使用的刀片包括京瓷刀片。
24.优选地，所述螺纹车削中的螺距为0.3-0.5mm/r，例如可以是0.3mm/r、0.32mm/r、0.34mm/r、0.36mm/r、0.40mm/r、0.42mm/r、0.44mm/r、0.46mm/r、0.48mm/r或0.5mm/r，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
25.优选地，所述螺纹车削中的吃刀量为0.05-0.1mm，例如可以是0.05mm、0.06mm、0.07mm、0.08mm或0.1mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
26.优选地，所述螺纹车削中刀片的转速为50-150r/s，例如可以是50r/s、60r/s、70r/s、80r/s、90r/s、100r/s、110r/s、120r/s、130r/s、140r/s或150r/s，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
27.本发明通过对螺纹车削的进给量、吃刀量以及刀具主轴转速的严格限定，解决了螺纹车削过程中车削容易粘刀，导致烂牙的问题，使镍钒靶材焊接用端面达到焊接要求。
28.优选地，所述见光车削以及所述螺纹车削中均采用车削液。
29.优选地，所述车削液包括乳化液的水溶液。
30.优选地，所述乳化液的水溶液的质量浓度≤15wt％，例如可以是15wt％、14wt％、13wt％、12wt％、11wt％、10wt％、9wt％、8wt％、7wt％、6wt％、5wt％或4wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
31.优选地，所述乳化液的含油量为8-12vol％，例如可以是8vol％、8.5vol％、9vol％、9.5vol％、10vol％、10.5vol％、11vol％、11.5vol％或12vol％，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
32.优选地，所述乳化液包括加德士安快达3380水溶性车削液。
33.本发明提供的车削液可以起到冷却和润滑的作用，减少车削过程中表面缺陷的出现，减少刀片的损耗。
34.本发明提供的车削液中乳化液的水溶液的质量浓度≤15wt％，若质量浓度大于15wt％，则会影响车冷却和润滑作用，进而影响车削面的粗糙度，影响车削面表面质量。
35.作为本发明的优选技术方案，本发明提供的镍钒靶材焊接用端面扩散螺纹加工方法包括如下步骤：
36.对所述镍钒靶坯焊接用端面依次进行见光车削以及螺纹车削；
37.所述见光车削中，刀片沿所述镍钒靶坯焊接用端面的直径方向朝所述镍钒靶坯焊接用端面的中心给进；所述见光车削中的进给量为0.1-0.2mm/r，吃刀量为0.05-0.15mm，刀片的转速为200-300r/s；所述见光车削后镍钒靶材接用端面的表面粗糙度为mm；
38.所述螺纹车削中，刀片沿所述镍钒靶坯焊接用端面的直径方向朝所述镍钒靶坯焊接用端面的边沿给进；所述螺纹车削中的螺距为0.3-0.5mm/r，吃刀量为0.05-0.1mm，刀片的转速为50-150r/s；
39.所述见光车削以及所述螺纹车削中均采用车削液；所述车削液包括乳化液的水溶液，所述乳化液的水溶液的质量浓度≤15wt％，所述乳化液的含油量为vol％，所述乳化液包括加德士安快达3380水溶性车削液。
40.本发明所述的数值范围不仅包括上述例举的点值，还包括没有例举出的上述数值范围之间的任意的点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
41.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
42.(1)本发明提供的镍钒靶材焊接用端面扩散螺纹加工方法简单易操作，可以有效缩短工序，节约加工时间；
43.(2)本发明提供的镍钒靶材焊接用端面扩散螺纹加工方法通过见光车削，使镍钒靶坯焊接用端面平整光滑，然后通过螺纹车削，在镍钒靶坯焊接用端面上加工出螺纹，更有利于提高镍钒靶材与背板之间溅射焊接的质量。
具体实施方式
44.下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明
了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
45.实施例1
46.本实施例提供了一种镍钒靶材焊接用端面扩散螺纹加工方法，所述加工方法包括如下步骤：
47.对所述镍钒靶坯焊接用端面依次进行见光车削以及螺纹车削；
48.所述见光车削中，刀片沿所述镍钒靶坯焊接用端面的直径方向朝所述镍钒靶坯焊接用端面的中心给进；所述见光车削中的进给量为0.15mm/r，吃刀量为0.1mm，肯纳刀片的转速为250r/s；所述见光车削后镍钒靶材接用端面的表面粗糙度为0.5mm；
49.所述螺纹车削中，刀片沿所述镍钒靶坯焊接用端面的直径方向朝所述镍钒靶坯焊接用端面的边沿给进；所述螺纹车削中的螺距为0.45mm/r，吃刀量为0.08mm，京瓷刀片的转速为100r/s；
50.所述见光车削以及所述螺纹车削中均采用车削液；所述车削液包括乳化液的水溶液，所述乳化液的水溶液的质量浓度为15wt％，所述乳化液的含油量为10vol％，所述乳化液包括加德士安快达3380水溶性车削液。
51.实施例2
52.本实施例提供了一种镍钒靶材焊接用端面扩散螺纹加工方法，所述加工方法包括如下步骤：
53.对所述镍钒靶坯焊接用端面依次进行见光车削以及螺纹车削；
54.所述见光车削中，刀片沿所述镍钒靶坯焊接用端面的直径方向朝所述镍钒靶坯焊接用端面的中心给进；所述见光车削中的进给量为0.1mm/r，吃刀量为0.15mm，肯纳刀片的转速为200r/s；所述见光车削后镍钒靶材接用端面的表面粗糙度为0.7mm；
55.所述螺纹车削中，刀片沿所述镍钒靶坯焊接用端面的直径方向朝所述镍钒靶坯焊接用端面的边沿给进；所述螺纹车削中的螺距为0.3mm/r，吃刀量为0.05mm，京瓷刀片的转速为50r/s；
56.所述见光车削以及所述螺纹车削中均采用车削液；所述车削液包括乳化液的水溶液，所述乳化液的水溶液的质量浓度为10wt％，所述乳化液的含油量为8vol％，所述乳化液包括加德士安快达3380水溶性车削液。
57.实施例3
58.本实施例提供了一种镍钒靶材焊接用端面扩散螺纹加工方法，所述加工方法包括如下步骤：
59.对所述镍钒靶坯焊接用端面依次进行见光车削以及螺纹车削；
60.所述见光车削中，刀片沿所述镍钒靶坯焊接用端面的直径方向朝所述镍钒靶坯焊接用端面的中心给进；所述见光车削中的进给量为0.2mm/r，吃刀量为0.05mm，肯纳刀片的转速为300r/s；所述见光车削后镍钒靶材接用端面的表面粗糙度为0.3mm；
61.所述螺纹车削中，刀片沿所述镍钒靶坯焊接用端面的直径方向朝所述镍钒靶坯焊接用端面的边沿给进；所述螺纹车削中的螺距为0.5mm/r，吃刀量为0.1mm，京瓷刀片的转速为150r/s；
62.所述见光车削以及所述螺纹车削中均采用车削液；所述车削液包括乳化液的水溶液，所述乳化液的水溶液的质量浓度为5wt％，所述乳化液的含油量为12vol％，所述乳化液
包括加德士安快达3380水溶性车削液。
63.实施例4
64.本实施例提供了一种镍钒靶材焊接用端面扩散螺纹加工方法，所述加工方法包括如下步骤：
65.对所述镍钒靶坯焊接用端面依次进行见光车削以及螺纹车削；
66.所述见光车削中，刀片沿所述镍钒靶坯焊接用端面的直径方向朝所述镍钒靶坯焊接用端面的中心给进；所述见光车削中的进给量为0.12mm/r，吃刀量为0.08mm，肯纳刀片的转速为260r/s；所述见光车削后镍钒靶材接用端面的表面粗糙度为0.45mm；
67.所述螺纹车削中，刀片沿所述镍钒靶坯焊接用端面的直径方向朝所述镍钒靶坯焊接用端面的边沿给进；所述螺纹车削中的螺距为0.4mm/r，吃刀量为0.08mm，京瓷刀片的转速为120r/s；
68.所述见光车削以及所述螺纹车削中均采用车削液；所述车削液包括乳化液的水溶液，所述乳化液的水溶液的质量浓度为12wt％，所述乳化液的含油量为9vol％，所述乳化液包括加德士安快达3380水溶性车削液。
69.实施例5
70.本实施例提供了一种镍钒靶材焊接用端面扩散螺纹加工方法，所述加工方法与实施例1的区别仅在于：将本实施例所述见光车削的进给量更改为0.5mm/r。
71.与实施例1相比，增大见光车削的进给量，不易控制车削的尺寸，影响车削面的质量，进而使焊接用端面达不到焊接表面要求。
72.实施例6
73.本实施例提供了一种镍钒靶材焊接用端面扩散螺纹加工方法，所述加工方法与实施例1的区别仅在于：将本实施例所述见光车削的进给量更改为0.05mm/r。
74.与实施例1相比，降低见光车削的进给量会导致车削处理的效果不佳，容易损坏见光车削处理所用的刀具。
75.实施例7
76.本实施例提供了一种镍钒靶材焊接用端面扩散螺纹加工方法，所述加工方法与实施例1的区别仅在于：将本实施例所述见光车削的吃刀量更改为0.3mm。
77.与实施例1相比，增大见光车削的吃刀量，不易控制车削的尺寸，影响车削面的质量，进而使焊接用端面达不到焊接表面要求。
78.实施例8
79.本实施例提供了一种镍钒靶材焊接用端面扩散螺纹加工方法，所述加工方法与实施例1的区别仅在于：将本实施例所述螺纹车削的螺距更改为0.8mm/r。
80.与实施例1相比，增大螺纹车削的螺距会车削后的焊接用端面达不到焊接表面要求。
81.实施例9
82.本实施例提供了一种镍钒靶材焊接用端面扩散螺纹加工方法，所述加工方法与实施例1的区别仅在于：将本实施例所述螺纹车削的螺距更改为0.2mm/r。
83.与实施例1相比，降低螺纹车削的螺距会导致车削后的焊接用端面达不到焊接表面要求。
84.实施例10
85.本实施例提供了一种镍钒靶材焊接用端面扩散螺纹加工方法，所述加工方法与实施例1的区别仅在于：本实施例将所述乳化液的水溶液的质量浓度更改为20wt％。
86.与实施例1相比，增大乳化液的水溶液的质量浓度会影响车冷却和润滑作用，进而影响车削面的粗糙度，影响车削面表面质量。
87.对比例1
88.本对比例提供了一种镍钒靶材焊接用端面的加工方法，所述加工方法与实施例1的区别仅在于：本对比例省略了螺纹车削。
89.与实施例1相比，省略螺纹车削会导致车削后的焊接用端面达不到焊接表面要求。
90.综上所述，本发明提供的镍钒靶材焊接用端面扩散螺纹加工方法简单易操作，可以有效缩短工序，节约加工时间；此外通过见光车削，使镍钒靶坯焊接用端面平整光滑，然后通过螺纹车削，在镍钒靶坯焊接用端面上加工出螺纹，更有利于提高镍钒靶材与背板之间溅射焊接的质量。
91.以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。