[发明专利]焊接功能材料的方法及其应用

说明书

本发明公开了一种焊接功能材料的方法及其应用，方法包括以下步骤：去除2个待焊功能材料表面的油杂物和氧化膜，进行表面抛光，清洗待焊功能材料和中间填充材料，干燥，将中间填充材料夹在2个待焊功能材料之间形成三明治结构，用外加热源对三明治结构进行加热，将超声装置的超声头按压在1个待焊功能材料上朝向另1个待焊功能材料施加压力且使超声装置进行超声直至形成焊缝，关闭超声装置并停止外加热源加热，待三明治结构冷却至室温后将超声装置的超声头从待焊功能材料上移开，完成焊接。本发明避免了待焊功能材料塑韧性差，焊缝易脆化等焊接问题，使焊缝具有减振，减噪的阻尼性能。对于导热性能好的材料，焊接接头也具有良好的导热性。

技术领域

本发明属于材料焊接与焊接技术领域，具体来说涉及一种焊接功能材料的方法及其应用。

背景技术

随着材料领域和现代工业的发展，各领域对材料、材料性能的要求也日渐严苛，不仅需要材料具有高强度、低损耗，还要有长寿命等特点。但工业设备在运转中，产生的振动，不仅影响机械各部件的使用寿命，还降低了机械产品的质量、仪器仪表等的精度和可靠性。例如，飞机在长期使用过程中，由于振动的影响，常出现方向舵、机尾罩萌生裂纹、空速管断裂、座舱噪音等问题，影响使用的可靠性和寿命，飞机和舰船上的各种仪器仪表也常因振动发生故障。此外，噪声和振动还能污染环境，损害人体健康。因此，如何通过减少振动、降低噪声，来实现对环境的保护、减少零部件的早期破坏，已成为人们逐渐关注的问题。

传统金属除灰口铸铁外，很少有减振的材料，而阻尼合金也叫做减振合金，是一种减震降噪的功能材料，具有高效的内耗性能，能快速实现振动能与热能的转换，振动迅速衰减。

阻尼合金等功能材料，具有结构材料的机械强度、高减振能力，在减振降噪设计中受到越来越多的重视。目前，功能材料已用于制造齿轮的齿轮辐、镶板、嵌环、凿岩机机杆、发电机机罩、铁轨和车轮、船舶螺旋桨叶片、火箭发射控制台及精密仪器等，未来将更广泛地应用于机械、通迅、汽车、船舶、航天等领域。

然而，功能材料塑韧性较差，焊接时容易形成冷裂纹，热影响区晶粒易长大引起接头脆化，易出现夹渣和气孔。常见的功能材料的焊接有钨极氩弧焊、扩散焊，钨极氩弧焊熔深浅、熔敷系数小、生产率低、电流承载率差、生产成本高；扩散焊需真空环境、焊接时间长、生产受限、成本高、效率低。由于上述条件的限制，需考虑一种能实现正常大气环境下，解决功能材料因塑韧性差等导致的焊接问题，高效、低成本、可靠、稳定的焊接方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种焊接功能材料的方法。

本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的。

一种焊接功能材料的方法，包括以下步骤：

步骤1，去除2个待焊功能材料表面的油杂物和氧化膜，进行表面抛光，清洗待焊功能材料和中间填充材料，清洗后干燥，其中，所述中间填充材料的形状为厚度为0.01～1mm的片体，材质为Al、Zn、Zn-xAl或Sn-yZn，x＝0-70，y＝0-80；所述待焊功能材料为Al40SiC0.5(C)_n0.25石墨烯、Al-zSiC晶须、Al-aSiC颗粒、Zn-bAl、CumAlnMn或CupAlqNi，其中，z＝0-80，a＝0-50，b＝0-70，m＝0-40，n＝0-30，p＝0-40，q＝0-20；

在所述步骤1中，所述清洗为浸入丙酮中进行超声。