一种构筑基材界面的预连接方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115846843A(43)申请公布日2023.03.28(21)申请号202211295245.2(22)申请日2022.10.21(71)申请人大连理工大学宁波研究院地址315016浙江省宁波市江北区育才路26号申请人大连理工大学(72)发明人郝海左国良白玉史淑艳张兴国(74)专利代理机构宁波诚源专利事务所有限公司33102专利代理师张群张琳琳(51)Int.Cl.B23K20/00(2006.01)B23K20/14(2006.01)B23K20/24(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图7页(54)发明名称一种构筑基材界面的预连接方法(57)摘要本发明涉及一种构筑基材界面的预连接方法，依次包括有以下步骤：1)将两个构筑样品的表面加工平整；2)将两个构筑样品对接并堆叠放入炉体腔室内的样品台上；3)通过加压系统，对两个构筑样品施加从上向下的应力P1；4)对炉体腔室进行抽真空，并对构筑样品施加温度场，温度场设定工艺：先以升温速率V1将构筑样品快速加热至T1，以升温速率V2将构筑样品缓慢加热至T2，保温一段时间，V1＞V2，T1＜T2；5)待温度达到T2时，通过加压系统继续对两个构筑样品施加从上向下的应力P3，P3＞P1，保压时间t2后或者使构筑样品以应变率为(10‑5～10‑1)s‑1发生塑性变形，并在应变量达到(5％～60％)后，将应力降至为P2进行保压，P3＞P2＞P1。实现了连接处的有效连接。CN115846843ACN115846843A权利要求书1/2页1.一种构筑基材界面的预连接方法，其特征在于，依次包括有以下步骤：1)将两个构筑样品的表面加工平整后，磨刨并进行清洗；2)将两个构筑样品对接并堆叠放入炉体腔室内的样品台上；3)通过加压系统，对两个构筑样品施加从上向下的应力P1，对两个构筑样品进行预固定；4)对炉体腔室进行抽真空，并对腔室内的构筑样品进行加热，即对构筑样品施加温度场，温度场设定工艺：先以升温速率V1将构筑样品快速加热至T1，然后以升温速率V2将构筑样品缓慢加热至T2，并保温一段时间，其中，V1＞V2，T1＜T2；5)待温度达到T2时，通过加压系统继续对两个构筑样品施加从上向下的应力P3，P3＞P1，‑5‑1‑1保压时间t2后或者使构筑样品以应变率为(10～10)s发生塑性变形，并在应变量达到(5％～60％)后，将应力降至为P2进行保压，P3＞P2＞P1，即对构筑样品施加变化的应力场。2.根据权利要求1所述的预连接方法，其特征在于：在步骤4)中，在加热过程中，始终保持应力为P2；温度T2＝(0.6～0.85)Tm，Tm为材料熔点。3.根据权利要求1所述的预连接方法，其特征在于：在步骤5)中，应力P3＝(1.2～1.5)σ0.2，P2＝(0.5～0.8)σ0.2，σ0.2为构筑样品之材料的高温屈服强度。4.根据权利要求1所述的预连接方法，其特征在于：在步骤4)中，V1为10℃～15℃/min，V2为1℃～5℃/min，T1为400℃～1000℃，T2＝450℃～1200℃，P1为5MPa～10MPa，P2＝10MPa～15MPa，P3＝30MPa～50MPa。5.根据权利要求1所述的预连接方法，其特征在于：在步骤5)之后，对构筑样品施加自上而下的电场，产生电场的电场系统中的电场变压器的额定功率为20KW，电场最大工作电压为10V，最大工作电流为2000A，通过电场电极对构筑样品施加I1电流密度的电场，电场保2持t1时间，I1为0～400A/cm，t1为0～60min。6.根据权利要求1所述的预连接方法，其特征在于：在步骤5)之后，对构筑样品施加超声场，所述样品台下方设置有向构筑样品进行超声波处理的超声探头，根据需要调整样品台的高度，即调整两个构筑样品界面处与超声探头之间的间距为L，其中L为超声波波长的整数倍，以使界面处位于超声波波峰叠加处。7.根据权利要求6所述的预连接方法，其特征在于：与超声探头电连接的超声发生器的额定功率为3KW，额定频率为20KHz，构筑样品界面处与超声探头之间的间距L为12cm，超声探头的最大振幅为20μm，超声探头传递至构筑样品连接处的振幅基本为1μm。8.根据权利要求1至7中任一项权利要求所述的预连接方法，其特征在于：在步骤5)之后，同时对构筑样品施加超声场和自上而下的电场，产生电场的电场系统中的电场变压器的额定功率为20KW，电场最大工作电压为10V，最大工作电流为2000A；超声系统产生超声场，而该超声系统中的超声发生器的额定功率为3KW，额定频率为20KHz，所述样品台下方设置有向构筑样品进行超声波处理的超声探头，构筑样品界面处与超声探头之间的间距L为12cm，超声探头的最大振幅为20μm，超声探头传