[發明專利]一種銅鉻合金與不銹鋼的連接方法

有效

• 申請號: 201310638247.1
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN103722294A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 梁淑華;張喬;肖鵬;鄒軍濤
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: B23K28/00
• 分類號: B23K28/00;C25D3/04
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 李娜

技術領域

本發明屬于異種材料連接技術領域，涉及一種銅鉻合金與不銹鋼的連接方法。

背景技術

隨著科學技術的迅速發展，對材料性能的要求越來越高，現有的單一材料已遠遠不能滿足一些特殊使用要求。為此，國內外大量學者采用各種連接技術將不同性能的材料連接起來，取長補短，得到單一材料無法比擬的、綜合性能優越的新型雙金屬材料。銅鉻合金與不銹鋼連接而成的銅鉻合金-不銹鋼雙金屬材料由于同時具有銅鉻合金的高導電性能、高導熱率、低接觸電阻以及不銹鋼耐腐蝕、良好的機械性能等優點，從而在航空航天、汽車制造、核能工程、機械制造等領域中有著廣闊的應用前景。

目前，應用比較廣泛的連接技術主要有：機械連接、膠接和焊接等。但這些方法得到的雙金屬材料的界面結合力低、結合區附近材料性能降低，無法形成理想的界面結合層，對其整體材料的使用性能影響較大。

發明內容

本發明的目的是提供一種銅鉻合金與不銹鋼的連接方法，解決了現有連接技術得到的雙金屬材料界面結合力低、結合區附近材料性能降低的問題。

本發明所采用的技術方案是，一種銅鉻合金與不銹鋼的連接方法，分別對不銹鋼階梯試樣塊和銅鉻合金試樣塊進行表面清洗后，用電鍍的方法在不銹鋼階梯試樣塊的表面附著一層鉻，然后將銅鉻合金試樣塊放于不銹鋼階梯試樣塊上面后一同放置于底部有活性炭的石墨坩堝中進行熔接處理，即得到銅鉻合金-不銹鋼雙金屬材料。

本發明的特點還在于，

不銹鋼階梯試樣塊通過以下方式得到：將材質為1Cr18Ni9Ti的不銹鋼棒材進行機加工去氧化層后加工成Φ26×30+Φ13×10的階梯試樣塊即可。

銅鉻合金試樣塊通過以下方式得到：將鉻含量0.5～0.8wt%銅鉻合金棒材切割成Φ28×40的試樣塊即可。

表面清洗具體操作過程如下：不銹鋼階梯試樣塊和銅鉻合金試樣塊先用柔和的布或者紙將表面油污擦干凈，隨后浸泡在酒精試劑中進行超聲波振蕩除去殘余的油污。

熔接在微機程控高溫燒結爐中進行，具體操作過程為：以15～25℃/min的加熱速度進行加熱，當溫度達到1080～1180℃時，保溫30～90min后隨爐冷卻。

本發明的有益效果是，本發明銅鉻合金與不銹鋼的連接方法，通過不銹鋼階梯試樣塊的表面鍍一層鉻，然后將銅鉻合金試樣塊放于不銹鋼階梯試樣塊上面后一同放置于底部有活性炭的石墨坩堝中進行熔接處理，得到界面強度穩定高于基體的銅鉻合金-不銹鋼雙金屬材料，通過分析發現，界面穩定性顯著提高，為異種材料的連接提供了一種技術方法。

附圖說明

圖1是本發明銅鉻合金與不銹鋼的連接方法的工藝流程圖；

圖2是本發明連接方法中試樣塊在石墨坩堝中的放置順序示意圖；

圖3是本發明實施例1得到的銅鉻合金-不銹鋼雙金屬材料的斷口SEM圖；

圖4是圖3的局部放大圖。

圖中，1.銅鉻合金試樣塊，2.不銹鋼階梯試樣塊，3.多孔陶瓷隔板，4.活性炭。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明進行詳細說明。

本發明一種銅鉻合金與不銹鋼的連接方法，分別對不銹鋼階梯試樣塊和銅鉻合金試樣塊進行表面清洗后，用電鍍的方法在不銹鋼階梯試樣塊的表面附著一層鉻，然后將銅鉻合金試樣塊放于不銹鋼階梯試樣塊上面后一同放置于底部有活性炭的石墨坩堝中進行熔接處理，即得到銅鉻合金-不銹鋼雙金屬材料。

如圖1所示，具體按照以下步驟實施：

步驟1，將材質為1Cr18Ni9Ti的不銹鋼棒材進行機加工去氧化層后加工成Φ26×30+Φ13×10的階梯試樣塊得到不銹鋼階梯試樣塊；將鉻含量0.5～0.8wt%銅鉻合金棒材切割成Φ28×40的試樣塊，得到銅鉻合金試樣塊；

步驟2，將步驟1得到不銹鋼階梯試樣塊和銅鉻合金試樣塊先用柔和的布或者紙將表面油污擦干凈，隨后浸泡在酒精試劑中進行超聲波振蕩除去殘余的油污；

步驟3，采用電鍍的方法在表面清洗后的不銹鋼階梯試樣塊的表面附著一層鉻，如圖2所示，然后將銅鉻合金試樣塊1放于不銹鋼階梯試樣塊2上面后一同放置于底部有活性炭4的石墨坩堝中，不銹鋼階梯試樣塊2與活性炭4之間放置有一層多孔陶瓷隔板3，在微機程控高溫燒結爐中進行熔接處理，具體操作過程為：以15～25℃/min的加熱速度進行加熱，當溫度達到1080～1180℃時，保溫30～90min后隨爐冷卻，即得到銅鉻合金-不銹鋼雙金屬材料。