[发明专利]一种钛铜异质金属接头焊接方法

摘要

本发明公开了一种钛铜异质金属接头焊接方法，属于金属材料界面焊接工艺领域。该方法是在钛材料与铜材料间加入中间层焊料，中间层焊料与钛材料结合界面为界面1，中间层焊料与铜材料结合界面为界面2，焊接热源焦点位于中间层焊料，焊接过程中保证焊接热源产生的热量传导到界面1时，其产生的温度高于钛的熔点，热量传导到界面2时，其产生的温度高于中间层焊料与铜的共晶温度，且界面1与界面2之间存在未熔化焊料层，中间层焊料是一种与熔化的钛材料和/或铜材料不产生金属间化合物的金属材料。该焊接方法避免钛铜金属间化合物的形成，可以同时形成钛‑铌和铜‑铌两个熔钎焊焊缝，得到的钛铜异质金属接头抗拉强度达到200‑240MPa，延伸率30‑40％，且不会在焊接界面形成断裂。

主权项

1.一种钛铜异质金属接头焊接方法，其特征在于：在钛材料与铜材料间加入中间层焊料，中间层焊料与钛材料结合界面为界面1，中间层焊料与铜材料结合界面为界面2，焊接热源焦点位于中间层焊料，焊接过程中保证焊接热源产生的热量传导到界面1时，其产生的温度高于钛的熔点，热量传导到界面2时，其产生的温度高于中间层焊料与铜的共晶温度，且界面1与界面2之间存在未熔化焊料层，所述中间层焊料是一种与熔化的钛材料和/或铜材料不产生金属间化合物的金属材料；所述中间层焊料为Nb金属；具体地，所述焊接方法包括如下步骤：a中间层焊料的确定：在钛材料与铜材料接触界面间加入Nb作为中间层焊料，保证界面1与界面2均不留间隙，Nb中间层焊料厚度为0.8‑1.0mm； b热源位置确定：采用激光焊接方式，激光热源中心置于Nb中间层焊料上，到界面1的距离为0.4‑0.6mm；c热输出控制：控制激光热源中心输出的热量，使Nb中间层焊料靠近界面1和界面2的部分熔化，热量传导到界面1时，其产生的温度高于钛熔点，热量传导到界面2时，其产生的温度高于Nb‑Cu共晶点温度，最终同时在界面1和界面2形成熔钎焊焊缝；所述激光焊接中参数控制为：激光峰值功率1.5‑1.7kW，脉冲宽度12‑18ms，脉冲频率40‑50Hz，焊接速度200‑400mm/min，离焦量0‑1mm，保护气体流量为正面12‑18L/min，背面10‑15L/min。