[發(fā)明專利]一種高結(jié)合強(qiáng)度銅鋼雙金屬減摩耐磨復(fù)合材料的焊接方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110461336.8
• 申請(qǐng)日: 2021-04-27
• 公開（公告）號(hào): CN113118716B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尹延國(guó);張鈺暉;吳玉程;李蓉蓉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B23P15/00
• 分類號(hào): B23P15/00;B23K20/00;B23K20/22
• 代理公司: 合肥金安專利事務(wù)所(普通合伙企業(yè)) 34114
• 代理人: 金惠貞

1.一種高結(jié)合強(qiáng)度銅鋼雙金屬減摩耐磨復(fù)合材料的焊接方法，其特征在于操作步驟如下：

（1）取面積大小相同的一塊鋼片和一塊銅合金片，對(duì)鋼片的表面進(jìn)行噴砂，乙醇清洗；對(duì)銅合金片表面進(jìn)行粗打磨處理；

（2）取銅錫合金粉末（CuSn10），將銅錫合金粉末在液壓機(jī)中壓制成片狀生坯；

（3）將片狀生坯放置在鋼片上，在網(wǎng)帶爐中燒結(jié)熔覆，使生坯完全形成液相，且鋪展?jié)櫇皲撈恼麄€(gè)表面，隨爐冷卻，獲得具有熔覆層的鋼片熔覆件，銅錫合金熔覆層的厚度為50-100μm；

（4）將鋼片熔覆件的熔覆層表面粗打磨，乙醇清洗；將鋼片熔覆件的熔覆層表面和銅合金片對(duì)合，在真空燒結(jié)爐中進(jìn)行擴(kuò)散焊接；隨爐冷卻，得到焊接件；銅鋼雙金屬減摩耐磨復(fù)合材料；

（5）將焊接件低溫退火處理，水淬，得到具有高結(jié)合強(qiáng)度的銅鋼雙金屬?gòu)?fù)合材料；所述銅鋼雙金屬?gòu)?fù)合材料的焊接界面處的剪切強(qiáng)度為240～280MPa。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高結(jié)合強(qiáng)度銅鋼雙金屬減摩耐磨復(fù)合材料的焊接方法，其特征在于：步驟（1）中，所述銅合金片材料為鉛青銅合金（ZCuSn10Pb10）。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高結(jié)合強(qiáng)度銅鋼雙金屬減摩耐磨復(fù)合材料的焊接方法，其特征在于：步驟（2）中，所述銅錫合金材料為CuSn10，生坯壓制的壓力為700～800MPa。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高結(jié)合強(qiáng)度銅鋼雙金屬減摩耐磨復(fù)合材料的焊接方法，其特征在于：步驟（3）中，燒結(jié)條件：燒結(jié)溫度為1100～1150℃、帶速70mm/min、氮?dú)夂蜌錃饣旌希∟₂+H₂）氣氛保護(hù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高結(jié)合強(qiáng)度銅鋼雙金屬減摩耐磨復(fù)合材料的焊接方法，其特征在于：步驟（4）中，先將真空爐抽真空至1.0×10²Pa，通入氬氣，當(dāng)爐內(nèi)氣體純度達(dá)到90%，以10℃/min的升溫速率升溫至850～900℃，保溫1～2h，焊接過程中加載壓力為0.2～0.5MPa。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高結(jié)合強(qiáng)度銅鋼雙金屬減摩耐磨復(fù)合材料的焊接方法，其特征在于：步驟（5）中，低溫退火條件：退火溫度為450℃、保溫時(shí)間為3h，保溫結(jié)束立刻取出水淬，消除組織及界面內(nèi)應(yīng)力，擴(kuò)大銅基體中錫的固溶度。