[发明专利]一种钛-钢异种金属结构及其制备方法

摘要

本发明提供了一种钛‑钢异种金属结构及其制备方法。本发明通过堆叠搭接的方式得到契合度高的啮合对应的锯齿结构，然后通过啮合连接得到复合板，再通过搅拌摩擦焊方法实现钛‑钢异种金属的高质量焊接，不需要考虑偏移量对异种金属搅拌摩擦焊接头性能的影响，消除了传统对接过程中前进边与后退边的不对称性；并且采用锯齿啮合结构，一方面增加了焊接过程中焊接力对材料的作用，有助于材料的破碎；另一方面增加了异种金属的线性接触面积，减小了金属原子的相对运动距离，从而使相同能量下，更多的原子发生运动，提高了异种金属材料相互流动、相互混合的能力，避免了接头组织的混合不均匀问题，使焊缝材料交锁混合增强，从而大大提高了接头的强度。

主权项

1.一种钛‑钢异种金属结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将钛合金基板和钢板堆叠搭接，通过在搭接区域进行锯齿切割，在钛合金基板和钢板上形成啮合对应的锯齿结构；(2)将所述钛合金基板和钢板通过锯齿结构啮合连接，得到复合板；(3)采用搅拌摩擦焊的方式对所述步骤(2)得到的复合板进行焊接，得到钛‑钢异种金属结构；所述复合板中钢板位于焊接过程的前进侧，复合板中钛合金基板位于焊接过程的返回侧；所述步骤(1)中锯齿结构为梯形锯齿结构、弧形锯齿结构或三角形锯齿结构；所述三角形锯齿结构为等腰三角形锯齿结构；所述搅拌摩擦焊的行进速度为47.5～78mm/min；所述搅拌摩擦焊的搅拌头的旋转速度为600～900rpm。