[發明專利]一種連接高體積分數碳化硅顆粒增強鋁基復合材料與鈦合金的方法

有效

• 申請號: 201410077022.8
• 申請日: 2014-03-04
• 公開（公告）號: CN103894719A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 屈盛官;趙曉華;李小強;樓華山
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B23K20/00
• 分類號: B23K20/00;B23K20/233;B23K20/26
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 張燕玲

1.一種連接高體積分數碳化硅顆粒增強鋁基復合材料與鈦合金的方法，其特征在于：包括以下步驟：

（1）將鋁基復合材料與鈦合金的待焊接表面進行預處理；

（2）以鋁基復合材料在下、鈦合金在上的形式放入焊接模具中，兩者的待焊接表面緊密貼合；

（3）將裝有鋁基復合材料與鈦合金的焊接模具放入熱壓爐內，然后抽真空，升溫至500℃～650℃后施加壓力，壓力值為5MPa～25MPa，并保溫保壓1h～3h，最后隨爐冷卻至室溫，即完成高體積分數碳化硅顆粒增強鋁基復合材料與鈦合金的連接。

2.根據權利要求1所述連接高體積分數碳化硅顆粒增強鋁基復合材料與鈦合金的方法，其特征在于：步驟（1）中所述的鋁基復合材料為高體積分數碳化硅顆粒增強鋁基復合材料，由鋁基體材料和SiC陶瓷顆粒增強相兩部分組成，其中SiC陶瓷顆粒增強相所占的體積分數為60～70%，鋁基體材料所占體積分數為30%～40%。

3.根據權利要求2所述連接高體積分數碳化硅顆粒增強鋁基復合材料與鈦合金的方法，其特征在于：步驟（1）中所述的鋁基體材料為Al6061，其成分：重量百分數比%，銅Cu：0.15～0.4、錳、Mn：0.15、鎂Mg：0.8～1.2、鋅Zn：0.25、鉻Cr：0.04～0.35、鈦Ti：0.15、硅Si：0.4～0.8、鐵Fe：0.7、鋁Al：余量。

4.根據權利要求1所述連接高體積分數碳化硅顆粒增強鋁基復合材料與鈦合金的方法，其特征在于：步驟（1）中所述的預處理為對鋁基復合材料與鈦合金的待焊接表面進行精加工拋光處理，然后放入清洗劑中超聲清洗。

5.根據權利要求4所述連接高體積分數碳化硅顆粒增強鋁基復合材料與鈦合金的方法，其特征在于：所述的精加工拋光處理為對鋁基復合材料與鈦合金的待焊接表面采用砂輪在普通磨床上打磨拋光，使其表面粗糙度達到10μm；所述的清洗劑為乙醇；所述超聲處理條件為在功率600W、頻率60KHz時超聲清洗20min。

6.根據權利要求1所述連接高體積分數碳化硅顆粒增強鋁基復合材料與鈦合金的方法，其特征在于：步驟（1）中所述的鋁基復合材料與鈦合金尺寸為：直徑60mm、厚度6mm。

7.根據權利要求1所述連接高體積分數碳化硅顆粒增強鋁基復合材料與鈦合金的方法，其特征在于：步驟（1）中所述的鈦合金為TC4鈦合金，其化學成分為：重量百分比，Fe≤0.30%、C≤0.10%、N≤0.05%、H≤0.015%、O≤0.20%、Al：5.5%～6.8%、V：3.5%～4.5%、其余為Ti。

8.根據權利要求1所述連接高體積分數碳化硅顆粒增強鋁基復合材料與鈦合金的方法，其特征在于：步驟（3）中所述的真空度為1.3×10^-2Pa，所述溫度為560℃～600℃，升溫速率為5℃/min，壓力為10MPa～20MPa，保溫保壓時間為1.5h～2.5h。

9.根據權利要求1所述連接高體積分數碳化硅顆粒增強鋁基復合材料與鈦合金的方法，其特征在于：步驟（3）中所述的熱壓爐為真空熱壓爐。