一种铝青铜/钛合金双金属的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113492296A(43)申请公布日2021.10.12(21)申请号202110691735.3(22)申请日2021.06.22(71)申请人西安理工大学地址710048陕西省西安市碑林区金花南路5号(72)发明人邹军涛杨倩倪磊孙利星蔡磊(74)专利代理机构西安弘理专利事务所61214代理人徐瑶(51)Int.Cl.B23P15/00(2006.01)B23K20/02(2006.01)B23K20/24(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种铝青铜/钛合金双金属的制备方法(57)摘要本发明公开了一种铝青铜/钛合金双金属的制备方法，将铝青铜、钛合金加工为圆柱体，中间过渡层银基合金箔材备用；将铝青铜、钛合金和中间过渡层银基合金箔材进行预处理；预处理后的钛合金、中间过渡层银基合金箔材和铝青铜依次放置于热压模具中，将热压模具置入真空热压烧结炉中进行真空区域微熔界面连接，得到铝青铜/钛合金双金属试样；本发明形成的双金属既综合了铜合金和钛合金的优越性能，同时还具有良好的界面结合和较高的剪切强度。本发明公开的双金属材料可用作飞机、高铁、轻量化汽车等液压作动系统及柱塞泵中的耐磨件，满足装备减重和无铅化的苛刻要求。CN113492296ACN113492296A权利要求书1/1页1.一种铝青铜/钛合金双金属的制备方法，其特征在于，具体按以下步骤实施：步骤1，将铝青铜、钛合金加工为圆柱体，中间过渡层银基合金箔材备用；步骤2，将铝青铜、钛合金和中间过渡层银基合金箔材进行预处理；步骤3，将经步骤2预处理后的钛合金、中间过渡层银基合金箔材和铝青铜依次放置于热压模具中，将热压模具置入真空热压烧结炉中进行真空区域微熔界面连接，得到铝青铜/钛合金双金属试样。2.根据权利要求1所述的一种铝青铜/钛合金双金属的制备方法，其特征在于，所述步骤1中加工的铝青铜圆柱体和钛合金圆柱体的外径均为20mm，高度为20mm，中间过渡层银基合金箔材的直径尺寸为20mm。3.根据权利要求1所述的一种铝青铜/钛合金双金属的制备方法，其特征在于，所述步骤2中将铝青铜、钛合金进行表面打磨，打磨后将铝青铜、钛合金和中间过渡层银基合金箔材进行酸洗，酸洗后进行清洗。4.根据权利要求3所述的一种铝青铜/钛合金双金属的制备方法，其特征在于，所述步骤2中酸洗的具体过程为将铝青铜、钛合金和中间过渡层银基合金箔材浸泡在10％的硝酸酒精溶液中进行酸洗，清洗过程采用酒精进行清洗。5.根据权利要求1所述的一种铝青铜/钛合金双金属的制备方法，其特征在于，所述步骤3中真空区域微熔界面连接过程具体为：首先将真空热压烧结炉炉内真空度调至6.67×10‑3Pa～6.67×10‑2Pa，然后加热，烧结时间为50～60min，加热至790～910℃后保温30～60min，最后随炉冷却，得到铝青铜/钛合金双金属。6.根据权利要求5所述的一种铝青铜/钛合金双金属的制备方法，其特征在于，所述保温和冷却过程中分别给炉内施加1～10MPa的压力或只在保温过程中给炉内施加1～10MPa的压力。2CN113492296A说明书1/4页一种铝青铜/钛合金双金属的制备方法技术领域[0001]本发明属于双金属制备技术领域，具体涉及一种铝青铜/钛合金双金属的制备方法。背景技术[0002]异种材料的连接，可最大程度发挥材料各自的性能，是当前材料连接领域的前沿和热点之一，在电子、机械、航天航空、智能制造、核设施等工业生产制造中得到广泛的应用。近年来，异种金属连接的研究主要包括钛/钢、铝/铜、镁/铝、铝/铁等，在铜/钛双金属方面，对纯铜纯钛金属连接的研究较多，但对铜合金/钛合金连接的研究较少。异质金属的结合方式有机械装配和冶金结合等，铜/钛双金属常用的冶金结合连接方法主要有熔钎焊、固相焊及添加过渡层。为了完全抑制TixCuy金属间化合物的形成，物理隔绝Ti和Cu的相互扩散是理想的办法，因此添加高熔点并与Ti和Cu无金属间化合物形成的过渡层是铜/钛异种金属连接的发展趋势。然而，目前铜合金/钛合金异种金属连接中添加的过渡层均没有有效地抑制原子扩散，仍然有相当数量的层片状金属间化合物产生，连接强度普遍较低。因此，需要提出一种新的中间过渡层并通过改进工艺来制备铜合金/钛合金双金属材料，改善其界面组织结构，使其实现轻质化、高强度，应用于航空航天、军工装备等高端领域中。发明内容[0003]本发明的目的是提供一种铝青铜/钛合金双金属的制备方法，解决了目前铜合金/钛合金双金属结合强度低、界面连接处易出现裂纹的缺点。[0004]本发明所采用的技术方案是，一种铝青铜/钛合金双金属的制备方法，具体按以下步骤实施：[0005]步骤1，将铝青铜、钛合金加工为圆