[发明专利]一种钛-钢电阻钎焊的复合金属片及其制备方法

说明书

本发明属于异种金属焊接技术领域。为了解决采用传统铺粉装置铺设过渡金属粉末后进行焊接时，存在焊接效果差、焊接效率低以及焊接成本高的问题，本发明公开了一种钛‑钢电阻钎焊的复合金属片。该复合金属片为粉末压制而成的多层结构，包括与钛接触的钒钼合金层、与钢接触的铬钼合金层以及位于所述钒钼合金层和所述铬钼合金层之间的钎料。采用本发明的复合金属片对钛‑钢进行电阻钎焊时，不仅可以提高焊接效率，保证焊接效果，而且可以减少对粉末的浪费，降低焊接成本。

技术领域

本发明属于异种金属焊接技术领域，具体涉及一种钛-钢电阻钎焊的复合金属片及其制备方法。

背景技术

早期焊接主要应用于同种材料的连接，随着新材料、新技术的广泛应用，异种金属的连接在工程应用中变得越来越重要，通过异种金属的连接可以达到两种材料性能的良好结合，并且可以获得结构总重量的减少和成本最优化的效果。但是，在异种金属焊接中，由于不同金属的组织结构、化学成分、机械性能和物理性能存在较大差异，因此异种金属之间的焊接要比同种金属的焊接复杂得多，能否实现可靠连接就显得尤为重要。

近年来，有学者针对这个问题通过大量研究发现，在异种金属之间加入粉末过渡层进行焊接，焊后接头具有良好的力学性能。其中，添加中间层过渡金属在异种金属连接时的作用在于：一方面，中间层金属能够阻挡两种金属元素的扩散，从而阻止脆性金属间化合物的产生；另一方面，由于异种金属元素在物理、化学性能上的巨大差异，中间层金属作为过渡层，能够令接头处物理、化学性能逐渐变化，从而减少因物理、化学性能的差异而产生的晶粒粗化、成分不均、应力集中、裂纹等不良因素，从而达到异种金属可靠的连接。然而，在实际焊接操作过程中发现，采用传统铺粉装置将过渡金属粉末层铺设到焊接金属之间的时候，由于不同金属粉末的密度不同，铺设时会发生分层现象，很难保证过渡金属粉末铺设厚度的均匀性，从而影响实际焊接的效果，而且由于粉末的流动性，在进行焊接接头的装配过程中极易发生粉末的流动导致过渡金属粉末分布不均，从而需要反复调整焊接接头的装配，使得焊接效率大大降低，此外在铺设过程中还会造成粉末的洒落浪费，增加焊接成本。

发明内容

为了解决采用传统铺粉装置铺设过渡金属粉末后进行焊接时，存在焊接效果差、焊接效率低以及焊接成本高的问题，本发明提出了一种钛-钢电阻钎焊的复合金属片。该复合金属片为粉末压制而成的多层结构，包括与钛接触的钒钼合金层、与钢接触的铬钼合金层以及位于所述钒钼合金层和所述铬钼合金层之间的钎料。

优选的，所述钒钼合金层的密度为0.04～0.06g/cm²，所述铬钼合金层的密度为0.03～0.05g/cm²。

进一步优选的，在所述钒钼合金层和所述铬钼合金层中钼的质量百分比均为10％。

一种用于制备上述复合金属片的制备装置，包括铺粉单元、模具单元和压制单元；其中，

所述铺粉单元，包括电机、毛刷、筛板和振动马达；所述电机沿竖直方向向下固定，所述毛刷与所述电机连接并且在所述电机的带动下进行转动；所述筛板位于所述毛刷的下方，用于盛放粉末；所述振动马达与所述筛板连接，用于驱动所述筛板进行小幅度、高频率振动；粉末在所述毛刷的粉刷压力和所述振动马达对筛板的振动作用下穿过所述筛板均匀落下；

所述模具单元，包括上模冲、中模冲和下模冲；所述上模冲和所述下模冲上分别设有冲芯，所述中模冲上设有贯穿的冲孔；所述冲孔与所述冲芯的形状和尺寸相对应，并且所述上模冲的冲芯长度大于所述冲孔的深度，所述下模冲的冲芯长度小于所述冲孔的深度；

所述压制单元，包括压力机和压头；所述压头与所述压力机的输出端连接，并且在所述压力机的驱动下进行上下往复移动。

优选的，所述电机与所述筛板分别与一个水平杆连接，并且两个所述水平杆沿竖直方向固定在同一竖直杆上，两个水平杆的位置可调。