[发明专利]消失模铸造液液复合铝镁双金属的方法及铝镁双金属

说明书

本发明公开了一种消失模铸造液液复合铝/镁双金属的方法及铝/镁双金属。所述方法包括：将复合泡沫模型中需实现界面接触的任一泡沫模型进行表面导电化处理，使该泡沫模型表面形成一层导电膜；将金属粉末加入电镀液混合均匀得到共沉积液，将阴极和阳极放入共沉积液中，进行共沉积，得到形成于泡沫模型表面的具有多孔结构的金属涂层；将具有金属涂层的泡沫模型与另一泡沫模型在需实现界面接触的位置进行粘接，分别浇注镁合金浇注液及铝合金浇注液，得到铝/镁双金属。本发明通过共沉积工艺在复杂泡沫表面随形、高效地制备一层高强度、无粘结剂的多孔金属涂层，既能防止混液，又有利于实现冶金结合，实现复杂铝/镁双金属性能的提高。

技术领域

本发明属于消失模铸造领域，更具体地，涉及消失模铸造液液复合铝/ 镁双金属的方法及铝/镁双金属。

背景技术

铝/镁双金属兼备铝和镁的性能特点，能够满足综合性能和轻量化的双重需求，在汽车、航空航天、武器装备等领域具有广阔应用前景。消失模铸造液-液复合工艺结合了消失模铸造和液-液复合铸造的优点，能够短流程、低成本、直接成形复杂的铝/镁双金属零件。然而，液-液复合界面控制难度大，易产生混液现象，造成界面区域缺陷多，显著降低双金属结合性能。因此，如何调控消失模铸造铝/镁双金属液-液复合界面是制备高性能复杂铝 /镁双金属的关键。

目前，国内外学者主要采用无隔层间隔浇注、有隔层间隔浇注和有隔层同时浇注三种方法控制液液复合界面。对于具有复杂连接界面的铝/镁双金属，采用有隔层同时浇注的液-液复合界面调控方式是唯一的选择，其中，隔层成分、结构和性能是影响双金属液液复合界面组织和性能的关键因素之一。

对于消失模铸造液液复合铝/镁双金属工艺，隔层需要满足以下几点要求：(1)具有一定强度和厚度，防止由于隔层受到两侧金属液的共同冲击而破损或熔穿，不能起到防止混液的作用；(2)既能和镁又能和铝发生冶金反应，形成具有冶金结合的界面层，增强连接强度；(3)易于在复杂泡沫表面成形，这样有利于复杂铝/镁双金属铸件的制备；(4)隔层不能有粘结剂，因为隔层处于两种金属液的中间，如果有粘结剂，则粘结剂的分解产物不能排出，将会残留在界面处造成不利影响。

目前，关于泡沫表面隔层的制备有以下两种方式：(1)直接在泡沫表面粘贴金属板，该方法操作简单，但是只适用于具有平直连接界面的双金属，对于具有复杂连接界面的双金属难以贴合在泡沫表面；(2)通过泡沫表面涂刷合金涂料的方法制备隔层，该方法可以直接将配置好的合金涂料刷在任意形状的泡沫表面，但是由于合金涂料中的粘结剂会在高温作用下分解为杂质残留在界面处，容易产生缺陷，降低了双金属的性能。这两种方式都难以满足消失模铸造液-液复合复杂铝/镁双金属对隔层的要求。因此，急需开发一种能够在复杂泡沫表面随形制备高强度、无粘结剂涂层的新方法，调控消失模铸造液-液复合铝/镁双金属界面组织，进而提高双金属的性能。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种消失模铸造液液复合铝/镁双金属的方法及铝/镁双金属，其目的在于通过共沉积工艺在复杂泡沫表面随形、高效地制备一层高强度、无粘结剂的多孔金属涂层，既能防止混液，又有利于实现冶金结合，实现复杂铝/镁双金属性能的提高，由此解决铝/镁双金属消失模铸造时界面处容易产生缺陷、需粘结剂的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种消失模铸造液液复合铝/镁双金属的方法，所述方法包括下列步骤：

(1)将复合泡沫模型中需实现界面接触的任一泡沫模型进行表面导电化处理，使该泡沫模型表面形成一层导电膜，所述复合泡沫模型包括存在界面接触的镁合金部分泡沫模型和铝合金部分泡沫模型；

(2)将金属粉末加入电镀液混合均匀得到共沉积液，将已经过表面导电化处理的泡沫模型作为阴极，将待镀膜金属板作为阳极，将阴极和阳极放入共沉积液中，进行共沉积，得到形成于泡沫模型表面的具有多孔结构的金属涂层；