一种碳／碳复合材料与钛合金连接用合金及其制备方法，包括下述步骤：１）按合金元素重量百分比：Ｃｕ？３６～６４％、Ａｇ？３２～６０％、Ｃｒ？２～６％、Ｔｉ？２～１０％配制合金原料；２）在１３２０～１６００℃、小于１０Ｐａ的真空度下感应熔炼、浇铸成锭；３）采用气体雾化制粉方法，在１３２０～１６００℃、小于１０Ｐａ的真空度下重熔、制粉、筛分，即得本发明专利技术的碳／碳复合材料与钛合金连接用合金。采用本发明专利技术制备的连接用合金能够改善碳／碳复合材料和钛合金的化学、物理相容性，促进碳／碳复合材料和钛合金的连接。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种异质材料连接用合金，特别是一种碳/碳复合材料与钛合金连接用合金。
技术介绍
碳/碳复合材料是一种以碳纤维增强碳基体的先进复合材料，具有质量轻、比强 度高、热膨胀系数低、尺寸稳定性好、耐腐蚀等优异性能。特别是其高温力学性能尤显突出， 在200(TC温度以下，其强度随温度的升高不仅不下降反而有所升高，是一种非常优异的高 温结构材料。钛合金是一种金属材料，具有质量轻、韧性好、耐高温、耐腐蚀等性能，是一种 优异的航空、航天用结构材料。碳/碳复合材料与钛合金的连接件兼具碳/碳复合材料和 钛合金的优异性能，在航空、航天、化工等领域具有广阔的应用前景。但连接问题是制约其 应用的瓶颈问题。 碳/碳复合材料与钛合金连接，必需解决两个关键问题。其一是碳/碳复合材料 与钛合金的化学相容性问题。钛合金中的钛是一种活性金属元素，在高温下易与碳/碳复 合材料中的碳发生剧烈反应，生成结构、形态难以控制的碳化物，影响碳/碳复合材料与钛 合金连接界面的结合。其次是碳/碳复合材料和钛合金的物理相容性问题。碳/碳复合材 料与钛合金之间存在热膨胀的差异。与钛合金相比，碳/碳复合材料的热膨胀系数小一个 数量级。在温变过程中，这种差异引致的连接界面热应力集中，将可能引起界面剥离、脱离， 最终导致连接失效。因此，急需一种对碳/碳复合材料和钛合金均具有较好的化学相容性， 同时具有较好物理相容性的连接用合金。 专利技术目的 本专利技术的目的是提供一种连接用合金及其制备方法，改进碳/碳复合材料与钛合金之间的化学相容性和物理相容性，促进两者之间的连接。 本专利技术是采用下述方案实现的 1)按合金元素重量百分比Cu 36 64%、Ag 32 60%、Cr 2 6%、Ti 2 10% ; 2)在1320 160(TC、小于10Pa的真空度下感应熔炼、浇铸成锭； 3)采用气体雾化制粉方法，在1320 160(TC、小于10Pa的真空度下重熔、制粉、筛分，即得本专利技术的碳/碳复合材料与钛合金连接用合金。 本专利技术中，所述碳/碳复合材料可以是碳纤维针剌整体毡增强碳/碳复合材料或 碳纤维三维穿剌毡增强碳/碳复合材料中的一种，碳/碳复合材料的表观密度为1. 65g/ cm3 1. 92g/cm3。本专利技术中，所述钛合金可以是TC4钛合金或TA2钛合金中的一种。 本专利技术由于采用上述工艺方法，因而，具有如下优点和积极效果 1、加入Cr、Ti等碳化物生成元素，改善连接合金对碳/碳复合材料的化学相容性。 2、加入Cu、 Ag等元素，降低连接合金的熔化温度，提高连接合金的延展性能，有利于连接界面热应力的松弛，改善连接合金对钛合金的物理相容性。 3、采用真空感应熔炼、铸锭+气体雾法制粉方法，确保合金成分的均匀性。 4、采用本专利技术的连接用合金能够在碳/碳复合材料与钛合金之间形成冶金结合的连接界面。 综上所述，本专利技术能够改善碳/碳复合材料和钛合金的化学、物理相容性，促进碳 /碳复合材料和钛合金的连接。附图说明 图1为碳/碳复合材料与钛合金连接用合金制备工艺流程图； 图2为采用本专利技术的连接用合金制备的碳/碳复合材料与钛合金连接界面； 图3为连接界面接近钛合金区的微观形貌； 图4为连接界面接近碳/碳复合材料区的微观形貌。具体实施方式 实施例1 首先，按重量百分比Cu 37%、Ag 59%、Cr 2%、Ti 2%配制成合金原料。其次， 将合金原料置于真空感应加热炉内，在1320 155(TC、小于10Pa的真空度下熔炼、浇铸成 锭。再次，将铸锭置于气体雾化制粉装置中，在1320 155(TC、小于10Pa的真空度下重熔、 制粉。最后，将制得的合金粉末筛选分级，即得本专利技术的碳/碳复合材料与钛合金用连接合 金。 实施例2 首先，按重量百分比Cu 42%、Ag 52%、Cr 2%、Ti 4%配制成合金原料。其次， 将合金原料置于真空感应加热炉内，在1320 150(TC、小于10Pa的真空度下熔炼、浇铸成 锭。再次，将铸锭置于气体雾化制粉装置中，在1320 150(TC、小于10Pa的真空度下重熔、 制粉。最后，将制得的合金粉末筛选分级，即得本专利技术的碳/碳复合材料与钛合金用连接合 金。 实施例3 首先，按重量百分比Cu 46%、Ag 46%、Cr 2%、Ti 6%配制成合金原料。其次， 将合金原料置于真空感应加热炉内，在1320 150(TC、小于10Pa的真空度下熔炼、浇铸成 锭。再次，将铸锭置于气体雾化制粉装置中，在1320 150(TC、小于10Pa的真空度下重熔、 制粉。最后，将制得的合金粉末筛选分级，即得本专利技术的碳/碳复合材料与钛合金用连接合 金。 实施例4 首先，按重量百分比Cu 50%、Ag 40%、Cr 2%、Ti 8%配制成合金原料。其次， 将合金原料置于真空感应加热炉内，在1320 150(TC、小于10Pa的真空度下熔炼、浇铸成 锭。再次，将铸锭置于气体雾化制粉装置中，在1320 150(TC、小于10Pa的真空度下重熔、 制粉。最后，将制得的合金粉末筛选分级，即得本专利技术的碳/碳复合材料与钛合金用连接合 金。 实施例5 首先，按重量百分比Cu 56%、Ag 32%、Cr 2%、Ti 10%配制成合金原料。其次， 将合金原料置于真空感应加热炉内，在1400 160(TC、小于lOPa的真空度下熔炼、浇铸成 锭。再次，将铸锭置于气体雾化制粉装置中，在1400 160(TC、小于lOPa的真空度下重熔、 制粉。最后，将制得的合金粉末筛选分级，即得本专利技术的碳/碳复合材料与钛合金用连接合 金。 实施例6 首先，按重量百分比Cu 57%、Ag 38%、Cr 3%、Ti 2%配制成合金原料。其次， 将合金原料置于真空感应加热炉内，在1400 160(TC、小于10Pa的真空度下熔炼、浇铸成 锭。再次，将铸锭置于气体雾化制粉装置中，在1400 160(TC、小于10Pa的真空度下重熔、 制粉。最后，将制得的合金粉末筛选分级，即得本专利技术的碳/碳复合材料与钛合金用连接合 金。 实施例7 首先，按重量百分比Cu 40%、Ag 52%、Cr 4%、Ti 4%配制成合金原料。其次， 将合金原料置于真空感应加热炉内，在1350 155(TC、小于10Pa的真空度下熔炼、浇铸成 锭。再次，将铸锭置于气体雾化制粉装置中，在1350 155(TC、小于10Pa的真空度下重熔、 制粉。最后，将制得的合金粉末筛选分级，即得本专利技术的碳/碳复合材料与钛合金用连接合 金。 实施例8 首先，按重量百分比Cu 52%、Ag 41%、Cr 5%、Ti 2%配制成合金原料。其次， 将合金原料置于真空感应加热炉内，在1400 160(TC、小于10Pa的真空度下熔炼、浇铸成 锭。再次，将铸锭置于气体雾化制粉装置中，在1400 160(TC、小于10Pa的真空度下重熔、 制粉。最后，将制得的合金粉末筛选分级，即得本专利技术的碳/碳复合材料与钛合金用连接合 金。 实施例9 首先，按重量百分比Cu 45%、Ag 45%、Cr 6%、Ti 4%配制成合金原料。其次， 将合金原料置于真空感应加热炉内，在1400 160(TC、小于10Pa的真空度下熔炼、浇铸成 锭。再次，将铸锭置于气体雾化制粉装置中，在140本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种碳／碳复合材料与钛合金连接用合金，其特征在于：合金元素重量百分比：Ｃｕ ３６～６４％、Ａｇ ３２～６０％、Ｃｒ ２～６％、Ｔｉ ２～１０％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张福勤，欧孝玺，于奇，夏莉红，梁世栋，宋旼，袁铁锤，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]
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