一种钛合金网络互穿增强镁基复合板材制造技术

一种钛合金网络互穿增强镁基复合板材，包括合金层，合金层包括两层镁合金板，在两层美合金板之间设有钛合金网，钛合金网与镁合金板通过添加在镁合金板之间的镁锌铝共晶合金粉真空热压烧结成一体。该复合板金相组织结构更加致密，综合力学性能更加优越，此制备方法工艺先进合理，利于工业化生产，是十分理想的制备钛合金网络互穿增强镁基复合板的方法。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种钛合金网络互穿增强镁基复合板材，包括合金层，合金层包括两层镁合金板，在两层美合金板之间设有钛合金网，钛合金网与镁合金板通过添加在镁合金板之间的镁锌铝共晶合金粉真空热压烧结成一体。该复合板金相组织结构更加致密，综合力学性能更加优越，此制备方法工艺先进合理，利于工业化生产，是十分理想的制备钛合金网络互穿增强镁基复合板的方法。【专利说明】一种钛合金网络互穿増强镁基复合板材
本技术涉及复合材料
，尤其是涉及一种钛合金网络互穿增强镁基复合板材。
技术介绍
金属基复合材料是用两种或两种以上材料复合而成，目的是更有效地发挥不同材料各自的特性，并赋予其单一材料所不具备的优良的复合性能。近年来，随着汽车和航空航天技术的发展，以轻合金为基体的复合材料越来越显示出广阔的应用前景，但目前的研宄多集中在铝基复合材料方面，对铝基复合材料的制备、微观结构、性能等进行了深入的研宄。与铝相比，由于镁(1.74g/cm3)的密度低，约为铝的64%，钢的20%。因此，其比强度明显高于铝和钢；镁合金自身强度和模量的绝对值较低，添加增强体制成的镁基复合材料具有比镁合金更好的综合性能，镁合金已成为金属基复合材料的一个重要研宄领域。 CN102658703号专利技术专利申请中公开了一种碳纤维增强镁基复合板，该复合板包括3层镁合金板层和2层碳纤维层，碳纤维层位于镁合金板层之间，碳纤维成经玮交叉状，碳纤维与镁合金呈良好的润湿结合，同时在碳纤维层中仍存留一些扩散不充分的共晶及近共晶合金组织。该种复合板针对镁合金板强度低、耐磨性差而设计，多层复合的板材界面抗拉强度达到了 20MPa，但是该复合板回收再利用性能较差，不符合当今社会倡导的绿色环保重复利用的环保要求。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术中存在的镁合金材料的不足，提供了一种钛合金网络互穿增强镁基复合板材，该种镁基复合板材克服了单纯镁合金材料强度、模量较低的特点，采用密度同样较低但强度高得多的钛合金作为增强相，从而提高了镁基材料的综合力学性能，采用的技术方案是:一种钛合金网络互穿增强镁基复合板材，其特征在于:所述复合板材包括合金层，所述合金层包括两层镁合金板，在所述两层镁合金板之间设有钛合金网，所述钛合金网与镁合金板通过添加在镁合金板之间的镁锌铝共晶合金粉真空热压烧结成一体。 本技术的技术特征还有:所述复合板材包括两层合金层，所述两层合金层共用一层镁合金板。 本技术的技术特征还有:所述钛合金网为钛合金丝线交错编织而成。 本技术的技术特征还有:所述钛合金网尺寸50mmX50mmX500mm。 本技术的技术特征还有:编织钛合金网的钛合金丝直径为0.1mm。 本技术的技术特征还有:所述镁锌铝共晶合金粉的厚度为0.2_。 本技术的有益效果在于:本技术采用高强钛合金网作为镁基材料增强相，经过热压烧结后轧制压焊到镁合金板材中，从而得到双金属复合板材，本板材结构致密，力学性能好，在航空航天、国防等领域应用广泛。 【专利附图】【附图说明】 附图1是本技术结构示意图，附图2是本技术总钛合金网编织方式示意图，附图3是本技术制备过程示意图，其中I为镁合金板；2为钛合金网；3为镁锌铝共晶合金粉；4为轧辊；5为下压头；6为钛合金网络互穿增强镁基复合坯板；7为通槽开合式模具；8为真空热烧结压炉；9为上压头。 【具体实施方式】 下面结合附图，对本技术的实施例作详细说明:本技术公开了一种钛合金网络互穿增强镁基复合板材，包括镁合金板1，钛合金网2，镁锌铝共晶合金粉3，该复合板材为首先采用钛合金丝编织成一定目数的网结构、以形成钛合金网2，然后将该钛合金网2与镁锌铝共晶合金粉3 —同添加到两块镁合金板I的中间堆叠并真空热压烧结预成型，再经轧制而成多层结构复合板材，具体实施方案如下，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。 实施例: (I)精选化学物质材料:对制备使用的化学物质材料要进行精选，并进行质量纯度控制。镁合金坯料为连铸连轧AZ31镁合金板材，并将其制备成所需尺寸大小；钛合金网2:选用TC4钛合金丝径为0.1mm，编织方式示意图如图2所示，编织网格为20目；镁块:纯度99.0% ;铝块:纯度99.0% ;锌块:纯度99.0% ;丙酮:液态液体99.9% ;氩气:气态气体99.99%。 (2)制备儀锌销共晶合金粉3:制备儀锌销共晶合金粉3是在感应恪炼炉中进行的: ①将镁块15.40g±0.0lg、锌块 17.43g±0.0lg、铝块0.35g±0.0lg置于感应熔炼炉内的坩祸中； ②抽取炉内空气，使炉内气压彡IPa，然后输入氩气，氩气输入速度为80cm3/min，使炉内压强保持在I个大气压； ③开启感应熔炼炉加热器，使炉内温度升温至700°C ±2°C，在此温度恒温、保温、熔炼30min± lmin，然后停止加热，使其随炉冷却至25°C，然后取出镁锌铝共晶合金锭； ④将镁锌铝共晶合金锭机械切割成镁锌铝共晶合金块； ⑤将镁锌铝共晶合金块置于粉碎机内粉碎，然后用200目筛网过筛，粉碎、过筛反复进行，成镁锌铝共晶合金粉，粉体颗粒直径< 0.075mm ; (3)制备通槽开合式模具:通槽开合式模具呈矩形筒状，模具型腔尺寸为50mmX 50mmX 500mm，用石墨材料制作，型腔表面粗糙度为Ra0.16。 (4)钛合金网2预处理。钛合金网2尺寸按50mmX 50mmX 500mm进行预切割，并将钛合金网2进行丙酮超声波清洗处理。 (5)真空热压烧结钛合金网络互穿增强镁基复合坯板。制备钛合金网络互穿增强镁基复合层坯板是在真空热烧结压炉8内进行的，是在通槽开合式模具中，在加热、真空、压力状态下完成的: ①在通槽开合式模具7中首先置放镁合金板1，在镁合金板I上用喷粉器均匀喷洒镁锌铝共晶合金粉0.35g±0.0lg，厚度0.2mm±0.05mm，在镁锌铝共晶合金粉3上部平整铺设钛合金网2，在钛合金网2上部用喷粉器均匀喷洒镁锌铝共晶合金粉0.35g±0.0lg，厚度0.2mm±0.05mm，在镁锌铝共晶合金粉3上部置放镁合金板1，然后再用喷粉器均匀喷洒镁锌铝共晶合金粉0.35g±0.0lg，厚度0.2mm±0.05mm，在镁锌铝共晶合金粉3上部平整铺设钛合金网2，在钛合金网2上部用喷粉器均匀喷洒镁锌铝共晶合金粉0.35g±0.0lg，厚度0.2mm±0.05mm，在镁锌销共晶合金粉3上部置放镁合金板1，最后在镁合金板21上方放置上压头9 ； ②将通槽开合式模具7垂直放在真空热烧结压炉8中下压头5上，关闭炉盖； ③接通真真空热烧结压炉8电源，抽真空至10-2Pa开始加热，加热速度5°C /min ； ④加热温度达到360°C时保温，并施压5MPa—小时，在真空热压烧结过程中，各层间的空气排出，镁锌铝共晶合金粉热压烧结粘合，成层状结构，得到钛合金网络互穿增强镁基复合坯板6 ; ⑤随后关闭热压烧结炉，打开通槽开合式模具，取出钛合金网络互穿增强镁基复合坯板6，趁热立即转入轧制。 (6)轧制钛合金网络互穿增强镁基复合板，钛合金网络互穿增强镁基复合层板的轧制是在辊轧机上进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钛合金网络互穿增强镁基复合板材，其特征在于：所述复合板材包括合金层，所述合金层包括两层镁合金板，在所述两层镁合金板之间设有钛合金网，所述钛合金网与镁合金板通过添加在镁合金板之间的镁锌铝共晶合金粉真空热压烧结成一体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：薛广记，王守仁，王英姿，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：新型
国别省市：山东;37