一种钛铜异质金属接头焊接方法技术

本发明专利技术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。

A welding method for dissimilar metal joints of titanium and copper

The invention discloses a titanium copper heterogeneous metal joint welding method, which belongs to the field of metal material interface welding technology. This method is added to the intermediate layer on titanium solder materials and copper material, the middle layer and the titanium solder materials with interface interface 1, the middle layer and the copper material with solder interface interface 2, the focus of welding heat source in the middle layer of solder, welding process in heat conduction welding heat source to the interface 1. The temperature is higher than the melting point of titanium, the heat conduction to the interface of 2 when the temperature is higher than the middle layer of solder and Cu eutectic temperature, and the interface and interface between 1 unmelted solder layer 2, the middle layer is a metal solder material and melting of titanium material and / or copper materials do not produce metal compound. To avoid the formation of the Ti Cu intermetallic compound welding method can be formed at the same time titanium niobium and niobium copper two welding brazing seam, the titanium copper dissimilar metal joint tensile strength reached 200 240MPa, elongation of 30 40%, and does not form fracture at the weld interface.

【技术实现步骤摘要】
一种钛铜异质金属接头焊接方法
本专利技术属于金属材料界面焊接工艺领域，具体而言，涉及一种钛材料与铜材料构成的异质金属接头焊接方法。
技术介绍
钛及钛合金具有轻质高强、良好的耐腐蚀、优良的高温性能及生物相容性等特点，被广泛的应用于航空航天、石油化工、生物医学等领域。铜及铜合金通常具有优良的导电、导热性能，良好的冷、热加工性能，高的抗氧化性及有机化学物质腐蚀的性能，在电气、电子、动力、化工等工业部门中应用广泛。Ti/Cu异种金属的优质高强连接，可以满足一些特殊构件的减重性和功能性要求，具有广阔的应用前景。但是Ti与Cu的物理化学性质差异巨大，焊接时易形成Ti-Cu系金属间化合物，严重降低接头的力学性能。现有的激光焊连接方法，如采取光束偏移或完全熔化中间层的方法，均无法避免焊缝中Ti-Cu系金属间化合物的产生，这已成为制约Ti/Cu异种金属结构广泛使用的主要技术瓶颈。因此，研究开发Ti/Cu异种金属连接技术具有重要的技术工程意义和广阔的应用前景。现有专利201610391373.5《一种低温连接高温使用Cu/Sn/Cu钎焊界面的制备方法及结构》公开了以两层Sn作为Cu的中间层，施加压力，同本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
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。2.根据权利要求1所述钛铜异质金属接头焊接方法，其特征在于：所述中间层焊料为Nb金属。3.根据权利要求1或2所述钛铜异质金属接头焊接方法，其特征在于包括如下步骤：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...

【专利技术属性】
技术研发人员：高晓龙，刘晶，张林杰，余浩魁，
申请(专利权)人：宝鸡文理学院，
类型：发明
国别省市：陕西,61