[發明專利]一種鈦合金與不銹鋼的真空微擴散連接方法

有效

• 申請號: 201410166026.3
• 申請日: 2014-04-23
• 公開（公告）號: CN103920987A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 林鐵松;何鵬;劉貴銘
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B23K20/14
• 分類號: B23K20/14;B23K20/24;B23K20/227;B23K103/24
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 侯靜

1.一種鈦合金與不銹鋼的真空微擴散連接方法，其特征在于該方法按以下步驟進行：

一、鈦合金和不銹鋼母材的加工：將不銹鋼焊接面加工成錐形面，其中錐度為30-90°，錐形面經拋光、細磨至表面粗糙度小于0.1μm，將鈦合金焊接面加工成平面，表面粗糙度小于0.1μm；

二、鈦合金和不銹鋼母材待連接表面的處理：將步驟一中的待焊母材表面，經體積濃度為10％-15％的HCl溶液進行腐蝕處理，腐蝕時間為5-8min，然后經去離子水清洗3-5次，再經無水乙醇清洗1次，然后用吹風機烘干待用；若處理后的母材放置超過10小時，重復此步驟；

三、試樣裝配：將不銹鋼焊接面的錐尖與鈦合金焊接面的正中心接觸并垂直裝配，通過耐高溫夾具固定位置；

四、微擴散連接：將裝配好的待焊件置于真空擴散焊爐內，在真空度為1.0×10^-3Pa-7.0×10^-3Pa的條件下，以10-30℃/min的速度，升溫到750-860℃，保溫10-60min后開始加壓，通過控制擴散連接壓力以2-10mm/min的速度使不銹鋼錐面與鈦合金完全接觸后，撤銷壓力，并同時保溫1-10min，然后以5-105℃/min的速度降至室溫；

五、對焊后件進行二次加工，即完成鈦合金與不銹鋼的真空微擴散連接。

2.根據權利要求1所述的一種鈦合金與不銹鋼的真空微擴散連接方法，其特征在于步驟一中錐度為50°-70°。

3.根據權利要求1或2所述的一種鈦合金與不銹鋼的真空微擴散連接方法，其特征在于步驟二中經體積濃度為10％的HCl溶液進行腐蝕處理。

4.根據權利要求3所述的一種鈦合金與不銹鋼的真空微擴散連接方法，其特征在于步驟二中腐蝕時間為6-7min。

5.根據權利要求4所述的一種鈦合金與不銹鋼的真空微擴散連接方法，其特征在于步驟四中真空度為2.0×10^-3Pa-6.0×10^-3Pa。

6.根據權利要求4所述的一種鈦合金與不銹鋼的真空微擴散連接方法，其特征在于步驟四中真空度為4.0×10^-3Pa。

7.根據權利要求5所述的一種鈦合金與不銹鋼的真空微擴散連接方法，其特征在于步驟四中以20℃/min的速度，升溫到800℃。

8.根據權利要求7所述的一種鈦合金與不銹鋼的真空微擴散連接方法，其特征在于步驟四中通過控制擴散連接壓力以4-8mm/min的速度使不銹鋼錐面與鈦合金完全接觸。

9.根據權利要求7所述的一種鈦合金與不銹鋼的真空微擴散連接方法，其特征在于步驟四中通過控制擴散連接壓力以5mm/min的速度使不銹鋼錐面與鈦合金完全接觸。

10.根據權利要求8所述的一種鈦合金與不銹鋼的真空微擴散連接方法，其特征在于步驟四中以10-80℃/min的速度降至室溫。