[发明专利]复合填充层的制备方法及其电子束焊接钛金属材料与不锈钢的方法

权利要求书

1.复合填充层的制备方法，其特征在于复合填充层的制备方法是按下述步骤进行的：一、向模具中装入厚度为1~3mm的钒粉，然后压制成厚度为0.3~0.7mm块；二、再向模具中装入厚度为2~5mm混合粉末，混合粉末按重量百分比由20%~45%钒粉、3%~7%铬粉、2%~5%镍粉和余量的铜粉混匀而成，所述的钒粉、铬粉、镍粉和铜粉的纯度均在99.95%以上，然后冷压成型，然后放入真空加热炉内，在真空度为4×10^-3Pa和反应温度为850~970℃条件下保温2~6h进行真空扩散连接处理；制得厚度为1.0~1.7mm的复合填充层。

2.根据权利要求1所述复合填充层的制备方法，其特征在于步骤二中所述的混合粉末按重量百分比由30%~40%钒粉、4%~6%铬粉、2.5%~4.5%镍粉和余量的铜粉混匀而成。

3.根据权利要求1所述复合填充层的制备方法，其特征在于步骤二中所述的混合粉末按重量百分比由30%~40%钒粉、4%~6%铬粉、2.5%~4.5%镍粉和余量的铜粉混匀而成。

4.根据权利要求1、2或3所述复合填充层的制备方法，其特征在于步骤二中所述铜粉粒度200~400目。

5.根据权利要求4所述复合填充层的制备方法，其特征在于步骤一和二中所述钒粉粒度均为350~500目。

6.根据权利要求1、2、3或5所述复合填充层的制备方法，其特征在于步骤二中所述铬粉粒度350~500目。

7.根据权利要求6所述复合填充层的制备方法，其特征在于步骤二中所述镍粉粒度350~500目。

8.利用权利要求1所述方法制备的复合填充层电子束焊接钛金属材料与不锈钢的方法，其特征在于电子束焊接钛金属材料与不锈钢的方法是通过下述步骤实现的：一、将权利要求1所述方法制备的复合填充层作为中间层置于钛金属材料与不锈钢连接面之间，使复合填充层的钒含量高的一侧靠近钛金属材料，用TIG焊点焊固定，使每个对接面的间隙均小于0.1mm，即得到钛金属材料-复合填充层-不锈钢的待焊件；二、将步骤一得到的待焊件放入丙酮中进行超声波清洗，再酸洗；三、然后用夹具刚性固定待焊件，然后置于真空电子束焊接真空室内，分两道进行焊接，两道焊接的电子束流作用点位于复合填充层，第一道焊接的电子束流作用点与复合填充层与钛合金接触面之间距离t₁为0.2~0.6mm，第一道焊接参数：焊接速度为350~400mm/min、加速电压为50~60kV、聚焦电流为2400~2500mA和电子束流为10mA，第二道焊时束流作用点与第一道焊束流作用点距离t₂为0.5~1.2mm，两道焊的时间间隔在2min以内，第二道焊接参数：焊接速度为350~400mm/min、加速电压为50~60kV、聚焦电流为2400~2500mA和电子束流为10mA，即完成了钛金属材料与不锈钢的焊接。

9.根据权利要求8所述复合填充层电子束焊接钛金属材料与不锈钢的方法，其特征在于步骤二酸洗是将待焊件放入由HNO₃和HF混合溶液中1～4min后蒸馏水冲洗干净，其中HNO₃浓度为200g/L，HF浓度为30g/L。

10.根据权利要求9所述复合填充层电子束焊接钛金属材料与不锈钢的方法，其特征在于步骤二蒸馏水冲洗是利用高速水流冲洗。