一种异种材料的焊接方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115780989A(43)申请公布日2023.03.14(21)申请号202211422054.8B23K103/18(2006.01)(22)申请日2022.11.14(71)申请人南京工程学院地址211167江苏省南京市江宁科学园弘景大道1号(72)发明人杨宗辉王章忠李晓泉成家林初雅杰张旭许辽姜晨曦(74)专利代理机构南京纵横知识产权代理有限公司32224专利代理师孙永生(51)Int.Cl.B23K20/02(2006.01)B23K20/14(2006.01)B23K20/22(2006.01)B23K35/32(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种异种材料的焊接方法(57)摘要本发明公开了一种异种材料的焊接方法，包括以下步骤：在钨颗粒表面机械涂覆上Cu‑Ni合金层，制得W‑Cu‑Ni粉末；向W‑Cu‑Ni粉末中加入具有磁性的Me金属粉，混合后制得(W‑Cu‑Ni)‑Me混合粉末；对(W‑Cu‑Ni)‑Me混合粉末、铜箔和镍箔进行压制，制得叠层薄片；将第一母材、镍片、叠层薄片和第二母材按照第一母材/镍片/叠层薄片/第二母材的顺序组装成异种材料待焊接件；把异种材料待焊接件放入真空热压炉中，进行真空扩散焊接。本发明所焊接的异种材料接头中原位生成线膨胀系数介于两种异种材料之间且可调的复合材料中间层，并且高熔点母材与复合材料中间层之间通过瞬间液相扩散焊机制结合，进而实现异种材料之间的高质量焊接。CN115780989ACN115780989A权利要求书1/1页1.一种异种材料的焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，在钨颗粒表面机械涂覆Cu‑Ni合金层，制得W‑Cu‑Ni粉末；S2，在W‑Cu‑Ni粉末中加入具有磁性的Me金属粉，混合后制得(W‑Cu‑Ni)‑Me混合粉末；S3，对(W‑Cu‑Ni)‑Me混合粉末、铜箔和镍箔进行压制，制得叠层薄片；S4，将第一母材、镍片、叠层薄片和第二母材按照第一母材/镍片/叠层薄片/第二母材的顺序组装成异种材料待焊接件；S5，把异种材料待焊接件放入真空热压炉中，进行真空扩散焊接。2.根据权利要求1所述的一种异种材料的焊接方法，其特征在于：采用高能球磨法在钨颗粒表面机械涂覆Cu‑Ni合金层。3.根据权利要求1所述的一种异种材料的焊接方法，其特征在于：所述W‑Cu‑Ni粉末中各组分按重量百分比计：W为92~97%，Cu‑Ni合金为3~8%；所述Cu‑Ni合金各组分按重量百分比计：Cu为9098%，N~i为2~10%。4.根据权利要求1所述的一种异种材料的焊接方法，其特征在于：所述（W‑Cu‑Ni）‑Me混合粉末各组分按重量百分比计：W‑Cu‑Ni为50~95%，Me为5~50%。5.根据权利要求1所述的一种异种材料的焊接方法，其特征在于：所述叠层薄片的层结构为铜箔/(W‑Cu‑Ni)‑Me混合粉末/铜箔/镍箔/铜箔。6.根据权利要求1所述的一种异种材料的焊接方法，其特征在于：异种材料待焊接件的层结构为第一母材/镍片/铜箔/(W‑Cu‑Ni)‑Me混合粉末/铜箔/镍箔/铜箔/第二母材。7.根据权利要求1所述的一种异种材料的焊接方法，其特征在于：第二母材的熔点高于第一母材。8.根据权利要求1所述的一种异种材料的焊接方法，其特征在于：所述铜箔的厚度为3~30微米，镍箔厚度为5~60微米，K≥0.4，K=镍箔厚度/（2*铜箔厚度+镍箔厚度）。9.根据权利要求1所述的一种异种材料的焊接方法，其特征在于：真空扩散焊接的加热温度高于W‑Cu‑Ni粉末中Cu‑Ni组分的熔点，且低于1200℃。10.根据权利要求2所述的一种异种材料的焊接方法，其特征在于：采用高能球磨法在钨颗粒表面机械涂覆Cu‑Ni合金层，球料比为5~12:1，转速为200~400r/min，球磨时间10~15h。2CN115780989A说明书1/6页一种异种材料的焊接方法技术领域[0001]本发明属于焊接技术领域，涉及一种异种材料的焊接方法。背景技术[0002]异种材料连接成复合零部件，能够最大限度利用被连接材料的各自优点，以满足使用性能的要求。随着现代高参数装备的发展，提出了很多异种材料连接课题。由于异种材料弹性模量及线膨胀系数的差异，异种材料焊接接头会产生很大的热应力。热应力大大降低接头的连接强度和热疲劳性能，过大的热应力甚至会造成接头焊后直接开裂。因此，对于异种材料接头，特别是线膨胀系数相差很大的异种材料接头，如钨与钢的焊接，陶瓷与金属的焊接等，如何降低接头热应力是异种材料焊接的核心问题。[0003]经过多年的研究与实践，发展了中间层法、常温结合法、改变结合部位形状法、局部加热法、接合部位离散化、避免拉伸载荷法、相变释应力法、控制显微裂纹