[發(fā)明專利]擴(kuò)散焊接制備Ti-TiBw/Ti層狀復(fù)合材料的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310498988.4
• 申請(qǐng)日: 2013-10-22
• 公開（公告）號(hào): CN103521918A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 耿林;劉寶璽;黃陸軍;崔喜平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B23K20/24
• 分類號(hào): B23K20/24;B23K20/233
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 牟永林

1.擴(kuò)散焊接制備Ti-TiBw/Ti層狀復(fù)合材料的方法，其特征在于擴(kuò)散焊接制備Ti-TiBw/Ti層狀復(fù)合材料的方法按以下步驟進(jìn)行：

一、稱取原料：稱取Ti箔材、球形Ti粉和增強(qiáng)體材料；所述的Ti箔材與球形Ti粉的質(zhì)量比為1：（1～3），所述的Ti箔材與增強(qiáng)體材料的質(zhì)量比為100：（3～8），所述的增強(qiáng)體材料為能夠與Ti原位反應(yīng)生成顆粒、晶須的單質(zhì)粉體或化合物粉體；所述的能夠與Ti原位反應(yīng)生成顆粒、晶須的單質(zhì)粉體或化合物粉體的粒徑為3μm～8μm；所述的Ti箔材的厚度為50μm～500μm；所述的球形Ti粉的粒徑為80μm～200μm；

二、TiBw/Ti復(fù)合材料的制備：將步驟一稱取的球形Ti粉和增強(qiáng)體材料以球料比為5：1球磨5h～8h，然后在真空度為4×10^-2Pa～8×10^-2Pa的缺少單位條件下，先由室溫升溫至溫度為300～500℃，并在溫度為300～500℃下保溫30min～60min，然后以10℃/min～20℃/min的速度由溫度為300～500℃勻速升溫至溫度為1100～1300℃，同時(shí)壓強(qiáng)以0.6MPa/min～1.2MPa/min的速度由常壓勻速升高至壓強(qiáng)為15MPa～30MPa，并在溫度為1100～1300℃和壓強(qiáng)為15MPa～30MPa的條件下保持1h～2h，再由溫度為1100～1300℃降溫至溫度為700～900℃，泄壓，得到TiBw/Ti復(fù)合材料；其原位反應(yīng)化學(xué)方程式為：Ti+TiB₂→TiBw；

三、TiBw/Ti復(fù)合材料箔材的制備：將步驟二得到的TiBw/Ti復(fù)合材料線切割至厚度為200μm～500μm的箔材，然后用質(zhì)量濃度為5%～10%的HF溶液浸蝕表面，得到厚度為100μm～400μm的TiBw/Ti復(fù)合材料箔材；

四、層狀Ti-TiBw/Ti復(fù)合材料的制備：將步驟三得到的TiBw/Ti復(fù)合材料箔材和步驟一稱取的Ti箔材在真空度為4×10^-2Pa～8×10^-2Pa的條件下，先由室溫升溫至溫度為300～500℃，并在溫度為300～500℃下保溫30min～60min，然后以10℃/min～20℃/min的速度由溫度為300～500℃勻速升溫至溫度為1000～1200℃，同時(shí)壓強(qiáng)以0.6MPa/min～1.2MPa/min的速度由常壓勻速升高至壓強(qiáng)為15MPa～30MPa，并在溫度為1000～1200℃和壓強(qiáng)為15MPa～30MPa的條件下保持1h～2h，再由溫度為1000～1200℃降溫至溫度為400～500℃，泄壓，得到層狀Ti-TiBw/Ti復(fù)合材料；所述的步驟三得到的TiBw/Ti復(fù)合材料箔材和步驟一稱取的Ti箔材的厚度比為3：（1～5）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擴(kuò)散焊接制備Ti-TiBw/Ti層狀復(fù)合材料的方法，其特征在于步驟一中所述的增強(qiáng)體材料為TiB₂粉末、C粉、B₄C粉或BN粉。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的擴(kuò)散焊接制備Ti-TiBw/Ti層狀復(fù)合材料的方法，其特征在于步驟一中所述的Ti箔材與球形Ti粉的質(zhì)量比為1：2。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的擴(kuò)散焊接制備Ti-TiBw/Ti層狀復(fù)合材料的方法，其特征在于步驟一中所述的Ti箔材與增強(qiáng)體材料的質(zhì)量比為100：4。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的擴(kuò)散焊接制備Ti-TiBw/Ti層狀復(fù)合材料的方法，其特征在于步驟二中先由室溫升溫至溫度為400℃，并在溫度為400℃下保溫50min～60min。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的擴(kuò)散焊接制備Ti-TiBw/Ti層狀復(fù)合材料的方法，其特征在于步驟二中以15℃/min的速度由溫度為400℃勻速升溫至溫度為1200℃，同時(shí)壓強(qiáng)以0.9MPa/min的速度由常壓勻速升高至壓強(qiáng)為25MPa，并在溫度為1200℃和壓強(qiáng)為25MPa的條件下保持1.5h～2h，再由溫度為1200℃降溫至溫度為800℃。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的擴(kuò)散焊接制備Ti-TiBw/Ti層狀復(fù)合材料的方法，其特征在于步驟三中將步驟二得到的TiBw/Ti復(fù)合材料線切割至厚度為300μm的箔材。