[发明专利]一种土木建筑用Cu-Al-Mn形状记忆合金减震吸能器及制造方法

权利要求书

1.一种土木建筑用Cu-Al-Mn形状记忆合金减震吸能器及制造方法，其特征在于，包括连接组件、减震吸能组件和辅助组件，所述连接组件包括上板（1）和下板（2），所述减震吸能组件和所述辅助组件为水平交替叠设置在所述连接组件之间，所述减震吸能组件为异性合金板（3），所述辅助组件为钢板（4），位于下方设置的所述异性合金板（3）与所述下板（2）连接，位于上方的所述钢板（4）与所述上板（1）连接，所述异性合金板（3）制备方法具体步骤如下：

步骤1：以纯度99.9％以上的无氧铜、以纯度99.9％以上的电解铝、以纯度99.9％以上的电解锰、复合稀土添加剂和海绵钛为原料，采用电磁感应真空熔炼方法制备预制合金，合金熔炼温度为1300°C，冷却方式为空冷、水淬均可，获得成分均匀的预制合金，熔炼过程中，加入复合稀土添加剂；

步骤2：将预制合金在1100°C重新熔化，保温30min后，浇注到底部为水冷铜模冷却、周向保温温度为1100°C的石墨结晶器中，合金由下而上定向凝固，形成柱状晶组织，凝固过程中的温度梯度大于8°C/mm；

步骤3：待合金熔体全部凝固后，随炉冷却到850°C时将铸锭取出水淬；

步骤4：将淬火后的铸锭重新加热到160°C时效45分钟后空冷或水淬；

步骤5：将合金铸锭进行轧制，将轧制后的合金铸锭根据器件的设计需要切割成所需尺寸的板材；

轧制加工过程如下：将合金铸锭进行轧制，轧制温度为850℃-780℃，此时轧制成第一次需要厚度的板材；

将板材再次进行轧制，轧制温度为780℃-720℃，此时轧制成第二次需要厚度的板材；

将板材第三次进行需要厚度的轧制，轧制温度为710℃-650℃；

将板材进行第四次需要厚度的轧制，轧制温度为650℃-600℃；

将板材进行最后的冷轧，要经过二至五次冷轧，最后冷轧成需要的板材；

步骤6：冷轧制成的板材进行真空热处理，其具体工艺为：850°C保温30分钟后淬入室温油中，再进行150°C油中保温30分钟和50°C水中保温15分钟两级时效处理；此时记忆合金板材的马氏体转变温度为100-180K，逆马氏体转变温度为120-200K；

步骤7：将合金板与钢板水平放置并沿竖直方向交替叠合放置，将叠合放置的合金板与钢板安装在所述上板（1）和所述下板（2）之间，构成土木建筑用Cu-Al-Mn中掺杂钛元素的形状记忆合金减震吸能器。

2.根据权利要求1所述的一种土木建筑用Cu-Al-Mn形状记忆合金减震吸能器及制造方法，其特征在于，所述步骤1中各原料成分为：电解铝10％-15％、电解锰5％-9％、海绵钛20％-30％和复合稀土添加剂1-2％，其余为Cu。

3.根据权利要求2所述的一种土木建筑用Cu-Al-Mn形状记忆合金减震吸能器及制造方法，其特征在于，所述异性合金板（3）的凝固方向与水平方向平行，所述下板（2）与基础层（5）连接，所述上板（1）与上层建筑（6）连接。

4.根据权利要求3所述的一种土木建筑用Cu-Al-Mn形状记忆合金减震吸能器及制造方法，其特征在于，所述上层建筑（6）中预埋有竖向设置的预制钢筋，所述上板（1）顶端开设有供所述预制钢筋插入钢筋插口（7），所述上板（1）中部开设有灌入槽（8），所述灌入槽（8）一端为开口状，且所述灌入槽（8）另一端为实心状，所述灌入槽（8）内部与所述钢筋插口（7）内部相互导通设置，所述灌入槽（8）内底端固定设有若干个横向排列的L型板（9），所述L型板（9）上开设有供所述钢筋插口（7）相对应的穿口（10），所述穿口（10）的口径大于所述钢筋插口（7）的外径。

5.根据权利要求4所述的一种土木建筑用Cu-Al-Mn形状记忆合金减震吸能器及制造方法，其特征在于，相邻的所述异性合金板（3）和所述钢板（4）之间相互拼接，所述异性合金板（3）位于所述钢板（4）的一端面上固定设有若干个竖向插杆（11），所述钢板（4）位于所述异性合金板（3）的一端面上开设有供所述竖向插杆（11）插入的方形插口（12），所述钢板（4）侧壁上开设有与所述方形插口（12）内部相通的横向钢筋槽（13），所述横向钢筋槽（13）内插设有钢筋，所述竖向插杆（11）上开设有供所述钢筋穿过的穿口（14）。