一种钛合金与陶瓷异种材料的激光钎焊方法技术

本发明专利技术公开了一种钛合金与陶瓷异种材料的激光钎焊方法，本发明专利技术属于材料焊（连）接技术领域，方法步骤如下：（1）板材组对及夹紧；（2）陶瓷‑铜基钎料‑钛合金接触面预紧力调节；（3）激光束聚焦在钛合金板上1.5mm处施焊，实现钛合金‑陶瓷异种材料的连接该技术针对钛合金‑陶瓷异种材料焊接过程中产生的残余应力问题，采用激光作为焊接热源，以铜基钎料作为中间层材料，通过激光钎焊实现钎料在陶瓷表面的润湿并且产生连续的反应层，减少钛合金‑陶瓷焊接接头中残余应力的生成，改善接头的力学性能。采用激光单道焊，获得包含钛合金侧熔焊焊缝、未熔化的钛合金及钎焊焊缝的异种材料的高质量、高效率焊接接头。

A laser brazing method for dissimilar materials of titanium alloy and ceramics

【技术实现步骤摘要】
一种钛合金与陶瓷异种材料的激光钎焊方法
本专利技术涉及本专利技术涉及机械、电子、化工、冶炼、能源、医学、激光、核反应堆、航空航天等方面的一种钛合金与陶瓷异种材料的激光钎焊方法，属于材料焊（连）接
，具体是一种钛合金与陶瓷异种材料的激光钎焊方法。
技术介绍
作为一种先进结构陶瓷材料，陶瓷具有硬度高、耐磨性好、抗腐蚀性能优异、热稳定性和化学稳定性高的特点，在宇航、能源、机械和光学等方面有着重要应用。然而，陶瓷具有脆性大、延性小和加工性差等特性，在使用过程中容易发生断裂，并且大尺寸的复杂陶瓷构件制备困难，限制了陶瓷的工程应用。在实际工程中，为满足某些特殊需求，需要将陶瓷和金属材料组合使用，获得兼具陶瓷和金属优异性能的复合构件。钛及其合金由于其具有高强度、高韧性、低密度、耐高温和良好的耐腐蚀性等优点，已被广泛应用于各种工业领域。实现陶瓷与钛合金的可靠连接，既能发挥该陶瓷材料优异的抗腐蚀、耐高温及耐磨损等性能，又能充分利用钛合金材料密度小、韧性好、强度高的特性，具有重要的理论和实用价值。实现陶瓷与钛合金的有效连接难点主要在两者的物理与化学性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钛合金与陶瓷异种材料的激光钎焊方法，其特征在于：其方法步骤如下：/nS1：接头形式：接头形式为I形坡口对接，铜基钎料厚度为0.2mm，组焊装夹时保证陶瓷-铜基钎料-钛合金接触面存在一定的预紧力；/nS2：焊接工艺：采用CW激光焊设备进行焊接，激光功率350～500W；激光偏移量1.0~1.5mm；离焦量0～+5mm；焊接速度500～600mm/min；保护气体流量10~20 L/min；通过优化焊参数，防止接头出现孔洞、裂纹等缺陷，改善焊缝表面成形，提高焊接质量；/nS3：焊接时，激光光斑聚焦在钛合金板上，部分熔化的钛合金形成熔化焊焊缝；在未熔化钛合金的热传导作用下，陶瓷-钎料-钛合金...

【技术特征摘要】
1.一种钛合金与陶瓷异种材料的激光钎焊方法，其特征在于：其方法步骤如下：
S1：接头形式：接头形式为I形坡口对接，铜基钎料厚度为0.2mm，组焊装夹时保证陶瓷-铜基钎料-钛合金接触面存在一定的预紧力；
S2：焊接工艺：采用CW激光焊设备进行焊接，激光功率350～500W；激光偏移量1.0~1.5mm；离焦量0～+5mm；焊接速度500～600mm/min；保护气体流量10~20L/min；通过优化焊参数，防止接头出现孔洞、裂纹等缺陷，改善焊缝表面成形，提高焊接质量；
S3：焊接时，激光光斑聚焦在钛合金板上，部分熔化的钛合金形成熔化焊焊缝；在未熔化钛合金的热传导作用下，陶瓷-钎料-钛合金界面的温度达到了钎料的熔化温度820℃，最终熔化钎料，在陶瓷-钛合金界面形成了钎焊焊缝；
S4：通过调整激光偏移量和焊接速度，在熔化焊焊缝与钎焊焊缝之间始终存在一定宽度的未熔化的钛合金，其作用是调节和释放接头处的热应力，缓解两侧母材关于热膨胀系数的不匹配程度，降低接头的焊后残余应力，焊接结束后，得到了由未熔化钛合金分隔开来...

【专利技术属性】
技术研发人员：张岩，周建平，陈言坤，鲍阳，高一迪，毕元波，
申请(专利权)人：新疆大学，
类型：发明
国别省市：新疆;65