[发明专利]一种钛或钛合金与不锈钢的扩散焊方法

摘要

一种钛或钛合金与不锈钢的扩散焊方法，将与焊接工件材质相同的板材叠预先焊出块体结构。沿块体结构纵向刨切成薄片，形成结构中间层7。将该中间层经过处理之后垂直置于焊接工件之间进行扩散焊。由于采用与工件同材质的中间层，使接头异质界面结合形式改变为一半同质工件的直接结合和一半异质工件的结合，最终实现钛或钛合金与不锈钢工件的高强连接。本发明使接头抗拉强度由现有直接扩散焊技术所得50～70％的弱侧工件强度提高到80％以上，可实现多种钛或钛合金与不锈钢工件的高强度连接。

主权项

一种钛或钛合金与不锈钢的扩散焊方法，其特征在于，其具体过程包括以下步骤，步骤1，清理板材表面；选择相同厚度的钛或钛合金与不锈钢板材作为制备结构中间层的原材料；打磨板材的表面，使其表面粗糙度Ra≤1.6μm；将打磨后的浸入丙酮中超声波清洗5min，冷风吹干，得到清理后的钛或钛合金与不锈钢板材；所选择的钛或钛合金与不锈钢板材与焊接工件材质一致；步骤2，叠放待焊块体；将处理过的钛或钛合金与不锈钢板材交替叠放，形成待焊块体；叠放时，须使待焊块体的纵截面面积略大于焊接工件的待焊面面积；步骤3，焊接待焊块体；将待焊块体整体置于真空扩散焊炉内的上压头和下压头之间，在上压头和下压头与待焊块体之间放置阻焊层，进行焊接；焊接时对待焊块体施加预压力0.5～1MPa；真空扩散焊炉抽真空至3～6×10‑3Pa；以10℃/min的速率对真空扩散焊炉加热，将炉温由室温升至230℃时保温10min；将炉温升至900～950℃，加压5～8MPa，保温60min；保温结束后随炉冷却至100℃；冷却过程中保压；步骤4，制备结构中间层；将焊好的块体结构沿纵向刨切成0.5～2mm的薄片，形成结构中间层；打磨结构中间层表面和焊接工件的待焊面，使其表面粗糙度Ra≤1.6μm；将打磨后的结构中间层和焊接工件放入丙酮中超声波清洗5min，冷风吹干备用；步骤5，焊接；将清理好的中间层置于焊接工件之间，形成待焊复合构件，并整体置于真空扩散焊炉内的上压头和下压头之间，在上压头和下压头与待焊复合构件之间放置阻焊层，进行焊接；焊接时对待焊复合构件施加预压力0.5～1MPa；真空扩散焊炉抽真空至3～6×10‑3Pa；以10℃/min的速率对真空扩散焊炉加热，将炉温由室温升至230℃时保温10min；将炉温升至900～950℃，加压5～8MPa，保温60min；保温结束后随炉冷却至100℃，冷却过程中保压；得到钛或钛合金与不锈钢的复合构件。