一种钛合金和铝合金的焊接方法技术

为了提高焊接质量，本发明专利技术提供一种钛合金与铝合金的焊接方法，包含以下步骤：将两个待焊接工件的待焊接面加工成相互匹配的凸起和凹槽，并进行抛光至表面粗糙度在Ra1.6以下；将两个待焊接的工件放入真空室并固定，焊缝留宽0.05‑0.1mm；抽真空至5×10‑3Pa以上；预热处理，预热温度360‑400℃，预热时间为20‑30分钟；进行扩散焊接，焊接过程中真空室内温度控制在900‑1100℃内；焊接后保温20‑30分钟，保温温度1000‑1100℃；焊接后真空度保持在1×10‑2Pa以上，并保持10‑20分钟。本发明专利技术利用真空扩散焊接的方式，严格控制温度、真空度和时间参数，避免焊接过程中产生脆性金属化合物，焊接接头界面没有裂纹和气孔等现象发生，化学性能稳定，并且成本低，适于批量生产。

A welding method of titanium alloy and aluminum alloy

In order to improve welding quality, the invention provides a welding method of titanium alloy and aluminum alloy, including the following steps: processing the two welded surfaces to be matched convex and grooves, and polishing to the surface roughness below Ra1.6; two weld pieces to be welded into a vacuum chamber and fixed. Stay wide 0.05 0.1mm; vacuum to 5 x 10 3Pa; preheating treatment, preheating temperature 360 400 degrees, preheating time of 20 30 minutes; diffusion welding, welding process of vacuum chamber temperature control within 900 of 1100 degrees; after welding, 20 insulation for 30 minutes, heat preservation temperature 1000 1100 degrees; after welding vacuum degree kept in 1 * 0 more than 2Pa, and keep 10 for 20 minutes. The invention uses the vacuum diffusion welding method to strictly control the temperature, the vacuum degree and the time parameters to avoid the brittle metal compounds produced in the welding process. The welding joint interface has no cracks and pores, and the chemical properties are stable, and the cost is low, so it is suitable for batch production.

【技术实现步骤摘要】
一种钛合金和铝合金的焊接方法
本专利技术涉及焊接
，尤其涉及两种不同金属的焊接方法。
技术介绍
钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属，钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性，相继对其进行研究开发，并开始在化工、石油、轻工、冶金、发电等许多工业部门中广泛应用。铝具有比强度高、加工性好、物理、力学性能优越、抗腐蚀等优点，在很多应用领域中被认为是最为经济实用的材料。但是，铝和钛的连接难度很大。在焊接过程中，由于在室温条件下Ti和Al之间的溶解度极小，由于铝钛金属之间的热物理化学性能相差很大，用传统的焊接方法焊接时会产生大量的脆性的金属间化合物，从而影响接头性能。
技术实现思路
为了提高焊接质量，本专利技术提供一种钛合金和铝合金的焊接方法，能够有效提高焊接接头强度，并且成本低，适于批量生产。实现本专利技术目的的技术方案如下，一种钛合金和铝合金的焊接方法，包含以下步骤：S1：将两个待焊接工件的待焊接面加工成相互匹配的凸起和凹槽，并进行抛光至表面粗糙度在Ra1.6以下；S2：将两个待焊接的工件放入真空室并固定，焊缝留宽0.05-0.1mm；S3：抽真空至5×10-3Pa以上；S4：预热处理，预热温度360-400℃，预热时间为20-30分钟；S5：进行扩散焊接，焊接过程中真空室内温度控制在900-1100℃内；S6：焊接后保温20-30分钟，保温温度1000-1100℃；S7：焊接后真空度保持在1×10-2Pa以上，并保持10-20分钟。本专利技术利用真空扩散焊接的方式，严格控制温度、真空度和时间参数，避免焊接过程中产生脆性金属化合物，保证接头性能，焊接接头界面没有裂纹和气孔等现象发生，化学性能稳定，并且成本低，适于批量生产。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明。在本实施例中，选择航空中常用的TC4钛合金和AL6061铝板进行焊接，两者厚度均为4mm，焊接过程中具体步骤如下：S1：首先对两个工件进行精细加工，将两个待焊接工件的待焊接面加工成相互匹配的凸起和凹槽，并进行研磨抛光至表面粗糙度在Ra1.6以下，抛光后采用酸洗溶液对其进行清洗，本实施例中采用盐酸溶液进行清洗，清洗完毕后进行干燥，有效去除表免得油脂、氧化膜和其它吸附层；S2：将两个待焊接的工件放入真空室并进行压紧固定，两个工件之间的焊缝留宽0.05-0.1mm；S3：为了得到光洁的表面，在本实施例中抽真空至5×10-3Pa以上；S4：预热处理，减少了焊接区与被焊工件间的温度差，降低了焊接应变速度，有利于避免产生焊接裂纹，在本实施例中，预热温度360-400℃，预热时间为20-30分钟；S5：进行扩散焊接，为了避免焊接过程中因晶粒过大而降低焊接接头的强度和塑形，在本实施例中，焊接过程中真空室内温度控制在900-1100℃内；S6：为了有效消除产于应力和变形，获得尺寸精度较高的焊接接头，焊接后保温20-30分钟，保温温度1000-1100℃；S7：为了得到优质性能的焊接接头，提高其机械强度，焊接后真空度保持在1×10-2Pa以上，并保持20-30分钟，在本实施例中，焊接后保温25分钟。经本实施例焊接后检测焊接接头处的机械性能，在室温下焊接接头的切向拉伸强度为118MPa。远大于现有技术中焊接接头的机械性能，并且焊接表面处表面平整，目测无裂纹，化学性能稳定。以上是本专利技术的实施例介绍，尽管上文对本专利技术的具体实施方式给予了详细描述和说明，但是应该指明的是，我们可以依据本专利技术的构想对上述实施方式进行各种等效改变和修改，其所产生的功能作用仍未超出说明书所涵盖的精神时，均应在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钛合金和铝合金的焊接方法，其特征在于，包含以下步骤：S1：将两个待焊接工件的待焊接面加工成相互匹配的凸起和凹槽，并进行抛光至表面粗糙度在Ra1.6以下；S2：将两个待焊接的工件放入真空室并固定，焊缝留宽0.05‑0.1mm；S3：抽真空至5×10‑3Pa以上；S4：预热处理，预热温度360‑400℃，预热时间为20‑30分钟；S5：进行扩散焊接，焊接过程中真空室内温度控制在900‑1100℃内；S6：焊接后保温20‑30分钟，保温温度1000‑1100℃；S7：焊接后真空度保持在1×10‑2Pa以上，并保持10‑20分钟。

【技术特征摘要】
1.一种钛合金和铝合金的焊接方法，其特征在于，包含以下步骤：S1：将两个待焊接工件的待焊接面加工成相互匹配的凸起和凹槽，并进行抛光至表面粗糙度在Ra1.6以下；S2：将两个待焊接的工件放入真空室并固定，焊缝留宽0.05-0.1mm；S3：抽真空至5×10-3Pa以上；...

【专利技术属性】
技术研发人员：何超，
申请(专利权)人：重庆安特管业有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50