[發(fā)明專利]一種銅合金-鋼復(fù)合筒形件及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210852815.7
• 申請(qǐng)日: 2022-07-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115007988B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳戰(zhàn)芳;車(chē)立達(dá);呂周晉;李好峰;張鵬杰;何靜;李向陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鋼研昊普科技有限公司
• 主分類號(hào): B23K20/02
• 分類號(hào): B23K20/02;B23K20/24;B23K20/26
• 代理公司: 北京天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所有限公司 11386
• 代理人: 岳淵淵

本發(fā)明涉及一種銅合金?鋼復(fù)合筒形件及其制備方法，屬于異種金屬擴(kuò)散連接技術(shù)領(lǐng)域，用于解決現(xiàn)有的異種金屬連接性能不穩(wěn)定、連接界面存在缺陷的問(wèn)題。銅合金?鋼復(fù)合筒形件包括CuCr1Zr合金圓筒外壁、擴(kuò)散層和25Cr2Ni4MoV高強(qiáng)鋼圓筒內(nèi)壁，圓筒外壁和圓筒內(nèi)壁通過(guò)熱等靜壓實(shí)現(xiàn)連接，擴(kuò)散層是熱等靜壓過(guò)程中在圓筒外壁和圓筒內(nèi)壁之間形成的。本發(fā)明的銅合金?鋼復(fù)合筒形件及其制備方法實(shí)現(xiàn)了CuCr1Zr合金與25Cr2Ni4MoV高強(qiáng)鋼的擴(kuò)散連接，并且連接質(zhì)量好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及異種金屬擴(kuò)散連接技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種銅合金-鋼復(fù)合筒形件及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著航空航天技術(shù)的發(fā)展，很多新材料應(yīng)運(yùn)而生，因此，不同材料如何有效連接成為材料應(yīng)用中的一個(gè)重要問(wèn)題，然而復(fù)雜復(fù)合件的傳統(tǒng)制造工藝面臨諸多問(wèn)題：例如，異種金屬連接性能不穩(wěn)定、連接界面存在缺陷、傳統(tǒng)爆炸焊接工藝對(duì)工藝實(shí)施條件要求比較苛刻，工藝復(fù)雜且成品率低等。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述的分析，本發(fā)明旨在提供一種銅合金-鋼復(fù)合筒形件及其制備方法，至少可以解決下列技術(shù)問(wèn)題之一：現(xiàn)有的異種金屬連接性能不穩(wěn)定、連接界面存在缺陷、工藝復(fù)雜、成品率低。

本發(fā)明的目的主要是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明提供了一種銅合金-鋼復(fù)合筒形件，銅合金-鋼復(fù)合筒形件包括CuCr1Zr合金圓筒外壁、擴(kuò)散層和25Cr2Ni4MoV高強(qiáng)鋼圓筒內(nèi)壁，圓筒外壁和圓筒內(nèi)壁通過(guò)熱等靜壓實(shí)現(xiàn)連接，擴(kuò)散層是熱等靜壓過(guò)程中在圓筒外壁和圓筒內(nèi)壁之間形成的。

進(jìn)一步的，擴(kuò)散層無(wú)孔洞缺陷，擴(kuò)散層的元素過(guò)渡均勻，無(wú)脆性中間相。

本發(fā)明還提供了一種銅合金-鋼復(fù)合筒形件的制備方法，用于制備上述銅合金-鋼復(fù)合筒形件，包括：

步驟1、將CuCr1Zr合金圓筒外壁及25Cr2Ni4MoV高強(qiáng)鋼圓筒內(nèi)壁的原材料分別進(jìn)行機(jī)加工得到圓筒外壁工件和圓筒內(nèi)壁工件；

步驟2、將圓筒外壁工件和圓筒內(nèi)壁工件進(jìn)行清洗；

步驟3、將清洗好的圓筒外壁工件和圓筒內(nèi)壁工件進(jìn)行干燥；

步驟4、將需連接的圓筒外壁工件和圓筒內(nèi)壁工件放入電子束焊接機(jī)中進(jìn)行真空電子束封焊；

步驟5、將封焊后的CuCr1Zr-25Cr2Ni4MoV工件進(jìn)行檢漏；

步驟6、將檢漏合格后的CuCr1Zr-25Cr2Ni4MoV工件放入熱等靜壓爐中，進(jìn)行熱等靜壓處理，得到CuCr1Zr-25Cr2Ni4MoV復(fù)合筒形件；熱等靜壓爐腔體內(nèi)壓力為140MPa～200MPa；熱等靜壓溫度800℃～950℃。

進(jìn)一步的，步驟1中，控制圓筒外壁和圓筒內(nèi)壁的粗糙度Ra≤1.6μm。

進(jìn)一步的，步驟4中，采用高真空電子束焊接，高真空電子束焊在10^-4～10^-1Pa的壓強(qiáng)下進(jìn)行焊接。

進(jìn)一步的，步驟6中，升溫速率為2℃/min～10℃/min。

進(jìn)一步的，步驟6中，升壓速率為0.5～1.2MPa/min。

進(jìn)一步的，步驟2中，還包括對(duì)輔助工具進(jìn)行清洗。

進(jìn)一步的，步驟2中，將圓筒外壁工件和圓筒內(nèi)壁工件先用酒精去除表面的油污，然后用有機(jī)溶劑進(jìn)行超聲清洗，最后用風(fēng)機(jī)吹干。

進(jìn)一步的，還包括：

步驟7、將CuCr1Zr-25Cr2Ni4MoV復(fù)合筒形件進(jìn)行精加工，得到成品。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少可實(shí)現(xiàn)如下有益效果之一：