[发明专利]一种高结合强度铜钢双金属减摩耐磨复合材料的焊接方法

权利要求书

1.一种高结合强度铜钢双金属减摩耐磨复合材料的焊接方法，其特征在于操作步骤如下：

（1）取面积大小相同的一块钢片和一块铜合金片，对钢片的表面进行喷砂，乙醇清洗；对铜合金片表面进行粗打磨处理；

（2）取铜锡合金粉末（CuSn10），将铜锡合金粉末在液压机中压制成片状生坯；

（3）将片状生坯放置在钢片上，在网带炉中烧结熔覆，使生坯完全形成液相，且铺展润湿钢片的整个表面，随炉冷却，获得具有熔覆层的钢片熔覆件，铜锡合金熔覆层的厚度为50-100μm；

（4）将钢片熔覆件的熔覆层表面粗打磨，乙醇清洗；将钢片熔覆件的熔覆层表面和铜合金片对合，在真空烧结炉中进行扩散焊接；随炉冷却，得到焊接件；铜钢双金属减摩耐磨复合材料；

（5）将焊接件低温退火处理，水淬，得到具有高结合强度的铜钢双金属复合材料；所述铜钢双金属复合材料的焊接界面处的剪切强度为240～280MPa。

2.根据权利要求1所述的一种高结合强度铜钢双金属减摩耐磨复合材料的焊接方法，其特征在于：步骤（1）中，所述铜合金片材料为铅青铜合金（ZCuSn10Pb10）。

3.根据权利要求1所述的一种高结合强度铜钢双金属减摩耐磨复合材料的焊接方法，其特征在于：步骤（2）中，所述铜锡合金材料为CuSn10，生坯压制的压力为700～800MPa。

4.根据权利要求1所述的一种高结合强度铜钢双金属减摩耐磨复合材料的焊接方法，其特征在于：步骤（3）中，烧结条件：烧结温度为1100～1150℃、带速70mm/min、氮气和氢气混合（N₂+H₂）气氛保护。

5.根据权利要求1所述的一种高结合强度铜钢双金属减摩耐磨复合材料的焊接方法，其特征在于：步骤（4）中，先将真空炉抽真空至1.0×10²Pa，通入氩气，当炉内气体纯度达到90%，以10℃/min的升温速率升温至850～900℃，保温1～2h，焊接过程中加载压力为0.2～0.5MPa。

6.根据权利要求1所述的一种高结合强度铜钢双金属减摩耐磨复合材料的焊接方法，其特征在于：步骤（5）中，低温退火条件：退火温度为450℃、保温时间为3h，保温结束立刻取出水淬，消除组织及界面内应力，扩大铜基体中锡的固溶度。