[发明专利]一种钛-钢异种金属结构及其制备方法有效
| 申请号： | 201810757213.7 | 申请日： | 2018-07-11 |
| 公开（公告）号： | CN108817647B | 公开（公告）日： | 2019-10-01 |
| 发明（设计）人： | 陈玉华;陈超;李树寒;黄永德;王善林;柯黎明 | 申请（专利权）人： | 南昌航空大学 |
| 主分类号： | B23K20/12 | 分类号： | B23K20/12;B23K20/227;B23K20/24;B23K33/00 |
| 代理公司： | 北京高沃律师事务所 11569 | 代理人： | 刘奇 |
| 地址： | 330000 江*** | 国省代码： | 江西;36 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 异种金属 异种金属结构 制备 焊接 搅拌摩擦焊接头 啮合 相对运动距离 异种金属材料 搅拌摩擦焊 不对称性 对接过程 焊缝材料 焊接过程 接头组织 金属原子 锯齿结构 锯齿啮合 啮合连接 线性接触 不均匀 复合板 偏移量 契合度 搭接 堆叠 减小 交锁 破碎 流动 | ||
1.一种钛-钢异种金属结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将钛合金基板和钢板堆叠搭接，通过在搭接区域进行锯齿切割，在钛合金基板和钢板上形成啮合对应的锯齿结构；
(2)将所述钛合金基板和钢板通过锯齿结构啮合连接，得到复合板；
(3)采用搅拌摩擦焊的方式对所述步骤(2)得到的复合板进行焊接，得到钛-钢异种金属结构；所述复合板中钢板位于焊接过程的前进侧，复合板中钛合金基板位于焊接过程的返回侧；
所述步骤(1)中锯齿结构为梯形锯齿结构、弧形锯齿结构或三角形锯齿结构；
所述三角形锯齿结构为等腰三角形锯齿结构；
所述搅拌摩擦焊的行进速度为47.5～78mm/min；所述搅拌摩擦焊的搅拌头的旋转速度为600～900rpm。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，当所述锯齿结构为等腰三角形锯齿结构时，所述锯齿结构的锯齿高度为1.5～4.5mm，锯齿结构的齿根角度大于0°小于90°。
3.根据权利要求1～2任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中搭接板块的宽度＞锯齿结构的锯齿高度。
4.根据权利要求1～2任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)锯齿切割后还包括对锯齿结构的清理，具体为：采用砂纸对所述锯齿结构的齿面进行打磨后，进行超声清洗。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中搅拌摩擦焊的搅拌针的端部直径±1.5mm＝步骤(1)中锯齿结构的锯齿高度。
6.根据权利要求1或5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)焊接过程中，搅拌针的中心与锯齿结构的齿高中心位置重合。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述钢板材质的熔点与所述钛合金基板材质的熔点差≤400℃。
8.权利要求1～7任一项所述的制备方法得到的钛-钢异种金属结构，包括互相啮合的钛合金基板和钢板。
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