一种采用TiB2颗粒连接TiB2/ZL115铝基复合材料的方法技术

本发明专利技术公开了一种采用TiB2颗粒连接TiB2/ZL 115铝基复合材料的方法，通过在TiB2/Z L115铝基复合材料板材之间加入TiB2颗粒，然后在真空电子束设备中进行电子束焊接。本发明专利技术提供的方法，操作简单，使TiB2/ZL 115铝基复合材料之间连接良好，改善了连接头的力学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于符合材料
，具体涉及一种采用TiB2颗粒连接TiB2/ZL115铝基复合材料的方法。
技术介绍
铝基复合材料主要以铝元素为基体，以颗粒、纤维为增强相的复合材料。到现在为止用于铝基复合材料的增强相很多，其中最为常用的是SiC、Al2O3、BN等。颗粒增强铝基复合材料的密度低，比强度大，比模量也比较大，结构尺寸比较稳定，拥有很多优良的性能，如耐高温，耐疲劳性和耐磨性等。已经广泛应用于国防，航天，航空，汽车，仪器仪表等工业领域。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种采用TiB2颗粒连接TiB2/ZL115铝基复合材料的方法，该方法操作简单，TiB2/ZL115铝基复合材料之间的连接性能好。一种采用TiB2颗粒连接TiB2/ZL115铝基复合材料的方法，包括以下步骤：(1)对TiB2/ZL115铝基复合材料进行机械加工成一定尺寸的复合材料板材，得到待连接TiB2/ZL115铝基复合材料；(2)将步骤(1)得到的待连接TiB2/ZL115铝基复合材料的连接面进行抛光处理，然后对TiB2/ZL115铝基复合材料的连接面超声清洗；(3)将TiB2颗粒置于步骤(2)得到的TiB2/ZL115复合材料的连接面之间，装配成TiB2/ZL115复合材料-TiB2颗粒-TiB2/ZL115复合材料依次叠加的装配件；(4)将步骤(3)得到的装配件放置在真空电子束设备中，采用电子束<br>焊接，然后冷却得到复合材料产品。在其中的一个实施例中，所述的抛光处理为采用砂纸打磨所述待连接TiB2/ZL115铝基复合材料的连接面。在其中的一个实施例中，所述砂纸的型号为400～1000目。在其中的一个实施例中，所述步骤(2)中将TiB2/ZL115铝基复合材料的连接面置于丙酮溶液中进行超声清洗。在其中的一个实施例中，所述步骤(2)中超声清洗的时间为10～15min。在其中的一个实施例中，所述步骤(3)中TiB2颗粒的厚度为25～200μm。在其中的一个实施例中，所述步骤(3)中TiB2颗粒的厚度为100μm。在其中的一个实施例中，所述步骤(4)中真空电子束设备的真空度为1.3×10-3～2.0×10-3Pa，焊接速度为20～50mm/s，电子束加速电压为30～65KV，电流为12～30mA。相对于现有技术中的方案，本专利技术的优点是：采用本专利技术的技术方案，通过在TiB2/ZL115铝基复合材料板材之间加入TiB2颗粒，TiB2颗粒可以与TiB2/ZL115铝基复合材料中的Al和Si反应形成化合物，实现冶金连接，该方法用于将TiB2/ZL115铝基复合材料零部件连接起来，改善了焊接接头的力学性能，提高了接头强度。附图说明附图1为本专利技术一种采用TiB2颗粒连接TiB2/ZL115铝基复合材料的方法实施例1中TiB2/ZL115铝基复合材料之间接头的光学组织照片。具体实施方式以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本专利技术而不限于限制本专利技术的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。实施例1：一种采用TiB2颗粒连接TiB2/ZL115铝基复合材料的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)对TiB2/ZL115铝基复合材料进行机械加工成尺寸为30＊10＊5mm的复合材料板材，得到待连接TiB2/ZL115铝基复合材料；(2)将步骤(1)得到的待连接TiB2/ZL115铝基复合材料的连接面采用400目的砂纸进行抛光处理，然后将TiB2/ZL115铝基复合材料的连接面置于丙酮溶液中超声清洗10～15min；(3)将TiB2颗粒置于步骤(2)得到的TiB2/ZL115复合材料的连接面之间，装配成TiB2/ZL115复合材料-TiB2颗粒-TiB2/ZL115复合材料依次叠加的装配件，TiB2颗粒的厚度为25μm；(4)将步骤(3)得到的装配件放置在真空电子束设备中，抽真空至1.3×10-3Pa，采用电子束焊接，焊接速度为30mm/s，电子束加速电压为50KV，电流为20mA，然后冷却得到复合材料产品。参见图1所示的光学组织照片，获得的接头完整致密，无裂纹等缺陷，经材料接头剪切强度测试，接头的室温平均剪切强度达到15MPa。实施例2：一种采用TiB2颗粒连接TiB2/ZL115铝基复合材料的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)对TiB2/ZL115铝基复合材料进行机械加工成尺寸为30＊10＊3mm的复合材料板材，得到待连接TiB2/ZL115铝基复合材料；(2)将步骤(1)得到的待连接TiB2/ZL115铝基复合材料的连接面采用600目的砂纸进行抛光处理，然后将TiB2/ZL115铝基复合材料的连接面置于丙酮溶液中超声清洗10～15min；(3)将TiB2颗粒置于步骤(2)得到的TiB2/ZL115复合材料的连接面之间，装配成TiB2/ZL115复合材料-TiB2颗粒-TiB2/ZL115复合材料依次叠加的装配件，TiB2颗粒的厚度为100μm；(4)将步骤(3)得到的装配件放置在真空电子束设备中，抽真空至1.5×10-3Pa，采用电子束焊接，焊接速度为40mm/s，电子束加速电压为40KV，电流为18mA然后冷却得到复合材料产品。获得的接头完整致密，无裂纹等缺陷，经材料接头剪切强度测试，接头的室温平均剪切强度达到18MPa。实施例3一种采用TiB2颗粒连接TiB2/ZL115铝基复合材料的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)对TiB2/ZL115铝基复合材料进行机械加工成尺寸为30＊10＊6mm的复合材料板材，得到待连接TiB2/ZL115铝基复合材料；(2)将步骤(1)得到的待连接TiB2/ZL115铝基复合材料的连接面采用1000目的砂纸进行抛光处理，然后将TiB2/ZL115铝基复合材料的连接面置于丙酮溶液中超声清洗10～15min；(3)将TiB2颗粒置于步骤(2)得到的TiB2/ZL115复合材料的连接面之间，装配成TiB2/ZL115复合材料-TiB2颗粒-TiB2/ZL115复合材料依次叠加的装配件，TiB2颗粒的厚度为200μm；(4)将步骤(3)得到的装配件放置在真空电子束设备中，抽真空至2.0×10-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用TiB2颗粒连接TiB2/ZL115铝基复合材料的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)对TiB2/ZL115铝基复合材料进行机械加工成一定尺寸的复合材料板材，得到待连接TiB2/ZL115铝基复合材料；(2)将步骤(1)得到的待连接TiB2/ZL115铝基复合材料的连接面进行抛光处理，然后对TiB2/ZL115铝基复合材料的连接面超声清洗；(3)将TiB2颗粒置于步骤(2)得到的TiB2/ZL115复合材料的连接面之间，装配成TiB2/ZL115复合材料‑TiB2颗粒‑TiB2/ZL115复合材料依次叠加的装配件；(4)将步骤(3)得到的装配件放置在真空电子束设备中，采用电子束焊接，然后冷却得到复合材料产品。

【技术特征摘要】
1.一种采用TiB2颗粒连接TiB2/ZL115铝基复合材料的方法，其特征
在于包括以下步骤：
(1)对TiB2/ZL115铝基复合材料进行机械加工成一定尺寸的复合材料
板材，得到待连接TiB2/ZL115铝基复合材料；
(2)将步骤(1)得到的待连接TiB2/ZL115铝基复合材料的连接面进
行抛光处理，然后对TiB2/ZL115铝基复合材料的连接面超声清洗；
(3)将TiB2颗粒置于步骤(2)得到的TiB2/ZL115复合材料的连接面
之间，装配成TiB2/ZL115复合材料-TiB2颗粒-TiB2/ZL115复合材料依次叠
加的装配件；
(4)将步骤(3)得到的装配件放置在真空电子束设备中，采用电子束
焊接，然后冷却得到复合材料产品。
2.根据权利要求1所述的采用TiB2颗粒连接TiB2/ZL115铝基复合材
料的方法，其特征在于：所述的抛光处理为采用砂纸打磨所述待连接
TiB2/ZL115铝基复合材料的连接面。
3.根据权利要求2所述的采用TiB2颗粒连接TiB2/ZL115铝基复合材
料的方法，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴军，杨莉，张尧成，郭国林，孟涛，
申请(专利权)人：常熟理工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32