[发明专利]一种基于高温应用的高性能钨/钢复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种基于高温应用的高性能钨/钢复合材料；其特征在于：所述高性能钨/钢复合材料由钨基层、钛层、铌层、镍层、钢基层依次排列并通过焊接方法制备而成。

2.根据权利要求1所述的一种基于高温应用的高性能钨/钢复合材料；其特征在于：钨基层选自纯钨、W-La₂O₃合金、W-Y₂O₃合金、W-TiC合金、W-ZrC合金、W-Y合金、W-Mo合金、W-Re合金、W-K合金、W-CNT合金中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种高性能钨/钢复合材料；其特征在于：钢基层选自结构钢、工具钢、不锈钢中的一种。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种基于高温应用的高性能钨/钢复合材料；其特征在于：

通过真空焊接所得钨/钢复合材料室温拉伸强度大于等于352MPa，在650℃的拉伸强度大于等于338MPa。

5.一种如权利要求1-3任意一项所述的一种基于高温应用的高性能钨/钢复合材料的制备方法；其特征在于；包括以下步骤：

按钨基层/钛层/铌层/镍层/钢基层的叠加方式，将钨基层、钛层、铌层、镍层、钢基层依次叠加后，进行真空扩散连接，得到钨/钢复合材料；所述真空扩散连接为：首先采用10～30℃/min的升温速率升温至850～1050℃，保温30～120min，并在保温过程中加载5～20MPa的连接压力，随后以5～10℃/min的冷却速率将温度降低到600～900℃，并保温60～180min，最后随炉冷至室温，在整个连接过程中，保持炉内真空度为1～5×10^-3Pa。

6.根据权利要求5所述的一种基于高温应用的高性能钨/钢复合材料的制备方法：其特征在于：钨基层与钛层、钛层与铌层、铌层与镍层、镍层与钢基层的接触面的表面光洁度均为0.1～5μm。

7.根据权利要求6所述的一种基于高温应用的高性能钨/钢复合材料的制备方法：其特征在于：

钨基层与钛层的接触面的表面光洁度为0.1～0.3μm，钛层与铌层、铌层与镍层的接触面的表面光洁度为0.1～0.5μm、镍层与钢基层的接触面的表面光洁度为0.1～1μm。

8.根据权利要求6所述的一种基于高温应用的高性能钨/钢复合材料的制备方法：其特征在于：所述钛层、铌层、Ni层的厚度均为0.01～5mm。

9.根据权利要求8所述的一种基于高温应用的高性能钨/钢复合材料的制备方法：其特征在于：所述钛层的厚度为0.01～2mm；所述铌层的厚度为0.1～2mm；所述Ni层的厚度为0.01～2mm。

10.根据权利要求9所述的一种基于高温应用的高性能钨/钢复合材料的制备方法：其特征在于：所述钛层的厚度为0.1～1mm；所述铌层的厚度为0.1～1mm；所述Ni层的厚度为0.1～2mm。