[发明专利]电沉积银层铜合金/钛合金异质双金属连接的方法

说明书

本发明公开了电沉积银层铜合金/钛合金异质双金属连接的方法，具体包括如下步骤：步骤1，将铝青铜合金和钛合金均加工为圆柱体，并进行打磨，随后进行超声清洗；步骤2，对步骤1清洗后的铝青铜合金和钛合金进行酸洗，随后再次清洗，将钛合金烘干保存备用；步骤3，将步骤2中得到的铝青铜合金进行电沉积，得到沉积银层的铝青铜合金，并进行后处理，烘干保存备用；步骤4，将铝青铜合金、钛合金依次放置于热压模具中，将热压模具置入真空热压烧结炉中进行真空扩散连接，得到铝青铜/钛合金双金属试样。本发明打破了目前添加中间过渡层铜合金/钛合金双金属连接时对构件结构要求的局限性，解决了现有连接方法存在的连接强度低、界面结合差的问题。

技术领域

本发明属于双金属制备技术领域，涉及一种电沉积银层铜合金/钛合金异质双金属连接的方法。

背景技术

由于当前额定压力35MPa以上高压柱塞泵依赖进口，使得高压柱塞泵成为我国航空装备创新发展的“卡脖子”难题。高压柱塞泵服役环境复杂，使用要求严苛，采用轻质/耐磨/高强的铜合金/钛合金双金属材料有望解决问题。

目前铜合金/钛合金双金属材料的连接强度普遍较低，借助添加中间过渡层能够实现高质量连接。而高压柱塞泵缸体为多孔结构，形状复杂，必须通过材料表面处理的方式来添加中间过渡层。因此，需要提出一种新的连接工艺来制备铜合金/钛合金双金属材料，改善其界面组织结构，以获得性能优良、满足使用要求的双金属缸体复杂结构件。在众多的材料表面处理方式中，电沉积工艺易实现，灵活性高，可在平面和非平面基板上沉积单层或多层金属，且性能较好。借助电沉积工艺在铜合金表面制备Ag中间层，并与钛合金复合制备铜合金/钛合金双金属材料，为形状复杂的铜合金/钛合金双金属材料制备奠定基础。

发明内容

本发明的目的是提供一种电沉积银层铜合金/钛合金异质双金属连接的方法，该方法打破了目前添加中间过渡层铜合金/钛合金双金属连接时对构件结构要求的局限性，解决了现有连接方法存在的连接强度低、界面结合差的问题。

本发明所采用的技术方案是，电沉积银层铜合金/钛合金异质双金属连接的方法，具体包括如下步骤：

步骤1，将铝青铜合金和钛合金均加工为圆柱体，并进行机械打磨处理，随后进行超声清洗；

步骤2，对步骤1清洗后的铝青铜合金和钛合金进行酸洗，随后再次清洗，得到预处理后的铝青铜合金和钛合金，将钛合金烘干保存备用；

步骤3，将步骤2中得到的预处理后的铝青铜合金进行电沉积，得到沉积银层的铝青铜合金，并进行后处理，烘干保存备用；

步骤4，将步骤3中沉积银层的铝青铜合金、步骤2中保存的钛合金依次放置于热压模具中，将热压模具置入真空热压烧结炉中进行真空扩散连接，得到铝青铜/钛合金双金属试样。

本发明的特点还在于：

步骤1中，钛合金与铝青铜合金保持同径；机械打磨后的铝青铜合金和钛合金在超声波清洗器中清洗的具体流程依次为：去离子水超声清洗1～10min、无水乙醇超声清洗1～10min、丙酮溶液超声清洗1～5min去离子水超声清洗1～5min，烘干。

步骤2中：酸洗具体过程为：浸泡在10％的硝酸酒精溶液中30～120s，所述再次清洗采用无水乙醇超声清洗5～10min。

步骤3中：电沉积过程参数工艺为：电沉积温度为20～30℃，电沉积液PH值为4～6，电流强度为0.3～0.7A，电沉积时间为5～25min，沉积银层的厚度为1～20μm；

所述后处理具体过程为：依次采用去离子水超声清洗1～10min、丙酮溶液超声清洗1～5min、无水乙醇超声清洗1～5min。