本发明专利技术提供一种用简单易行的处理方法及焊接工艺来解决铝基复合材料难以钎焊问题的离子注入表面改性火焰钎焊铝基复合材料的焊接方法，步骤如下：将铝基复合材料在离子注入设备中进行表面改性；将进行表面改性后的铝基复合材料装卡在卡具上，并在钎焊接头处涂抹钎剂；利用火焰加热，使钎剂完全润湿铺展，加均匀的压力，铝基复合材料的温度达到３９０℃左右，将钎料熔化并渗入钎焊接头中，使其在钎剂的辅助下完全润湿铺展，将多余的钎料清理干净，保温一段时间，自然冷却。这种焊接工艺能够有效的解决铝基复合材料钎焊的应用问题，在航空航天领域具有实用意义。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及焊接技术，具体说就是一种离子注入表面改性火焰钎焊铝基复合材料的焊接方法。(二)
技术介绍
金属基复合材料是由两种以上不同化学性质或不同组织结构的材料组合而成的 材料，它主要包括两种相——基体相和增强相，按增强体的不同，铝基复合材料可分为纤维 增强型和非连续增强型两种，SiCw/Al等铝基复合材料属于非连续增强型，其不仅保持了纤 维增强型的大部分优良特性，而且成本低廉，制备简单，可二次加工，且具有优异的力学性 能和物理性能。材料各向同性可适应于复杂应力状态，并具有良好的热加工性、耐高温性、 耐磨性及尺寸稳定性。 随着航天技术、航空工业和汽车工业的高速发展，铝基复合材料由于具有上述优 点而受到人们的极大重视，目前已在航天、航空、汽车、电子、体育器材及医疗器械等工业领 域具有越来越广泛的应用，并愈来愈显示出强大的生命力。近年来随着对铝基复合材料基 础及应用研究的深入，其焊接工艺及技术在国内外已开始引起重视。 目前，焊接技术及工艺是铝基复合材料实用化必须解决的关键技术问题，由于铝 基复合材料的基体与增强相之间物理、化学性能相差很大，因此焊接性较差，难以获得理想 的接头性能。 钎焊被认为是最适合铝基复合材料焊接的方法之一。对于常规的钎焊工艺存在以 下几点问题首先，铝基复合材料铝表面的氧化膜严重影响焊接质量。由于A1203熔点很 高，在焊接过程中难以熔化，严重影响钎料在母材上的润湿和铺展，成为铝基复合材料钎焊 的主要障碍。其次，铝基复合材料熔点与钎料熔点通常很接近，由于铝基复合材料的固相线 温度往往接近甚至低于钎料液相线温度，因此要求钎焊过程中温度控制相当准确，温度过 低不利于钎料的流动和铺展，温度过高又易于引起母材过烧熔蚀。再次，固态增强相严重阻 碍钎料在母材上的的润湿和铺展，铝合金基体和增强相熔点相差很大，在钎焊温度下基体 部分熔化，而增强体不熔化，导致钎料粘滞，流动性变差，严重影响钎焊过程的实现。可见， 针对铝基复合材料的钎焊常规方法存在较大的问题，因此，专利技术一种能够提高润湿，提高接 头质量的新方法是非常必要的。(三)
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用简单易行的处理方法及焊接工艺来解决铝基复合材料难以钎焊问题的。本专利技术的目的是这样实现的所述的离子注入表面改性火焰钎焊铝基复合材料的焊接方法，步骤如下 步骤一 将铝基复合材料在离子注入设备中进行表面改性，获得具有润湿效果的 离子注入改性层， 步骤二 将进行表面改性后的铝基复合材料装卡在卡具上，并在钎焊接头处涂抹 钎剂， 步骤三利用火焰加热，使钎剂完全润湿铺展，加均匀的压力，铝基复合材料的温 度达到39(TC左右，达到钎料的熔化温度，将钎料熔化并渗入钎焊接头中，使其在钎剂的辅 助下完全润湿铺展， 步骤四当钎料渗入钎焊接头并润湿铺展后，将多余的钎料清理干净，保温一段时 间，自然冷却，以此来获得具有良好性能的钎焊接头。 本专利技术采用离子注入表面改性的方法使铝基复合材料表面形成一层可使其表面 钎料润湿的表层，通过这层表层避免了铝基复合材料基体，母材与增强相在钎焊过程中相 互作用，使钎料不与铝基复合材料接触，钎料与改性层作用形成一层良好的反应结合层；施 加焊接压力，有利于减少钎缝中微裂纹，降低应力集中，改善钎料不能在铝基复合材料基体 上良好润湿和铺展的问题，这种焊接工艺能够有效的解决铝基复合材料钎焊的应用问题， 在航空航天领域具有实用意义。(四) 附图说明 图1为本专利技术的离子注入表面改性示意图； 图2为本专利技术的铝基复合材料离子注入表面改性火焰钎焊的工艺示意图。(五) 具体实施例方式下面结合附图举例对本专利技术作进一步说明。 实施例1 :结合图1、图2，本专利技术一种离子注入表面改性火焰钎焊铝基复合材料的 焊接方法，步骤如下 步骤一将铝基复合材料在离子注入设备中进行表面改性，获得具有润湿效果的 离子注入改性层， 步骤二 将进行表面改性后的铝基复合材料装卡在卡具上，并在钎焊接头处涂抹 钎剂， 步骤三利用火焰加热，使钎剂完全润湿铺展，加均匀的压力，铝基复合材料的温 度达到39(TC左右，达到钎料的熔化温度，将钎料熔化并渗入钎焊接头中，使其在钎剂的辅 助下完全润湿铺展， 步骤四当钎料渗入钎焊接头并润湿铺展后，将多余的钎料清理干净，保温一段时 间，自然冷却，以此来获得具有良好性能的钎焊接头。 实施例2 :结合图1、图2，本专利技术基于解决铝基复合材料焊接过程中出现的问题， 我们提出了一种简单易行的处理方法及焊接工艺来解决铝基复合材料难以钎焊的问题。首 先，铝基复合材料A和B在离子注入设备中进行表面改性使其表面形成钎料可润湿的表层， 其次，将钎剂涂敷在接头表面，利用火焰对铝基复合材料整体进行预热，使得铝基复合材料 加热到钎料的熔点温度以上，一般为38(TC至45(TC之间，均匀加压，继续加热，将钎料附着 在引导棒上，使钎料熔化；继续加热，使钎料在润湿层表层完全润湿，铺展。从而实现铝基复 合材料A和B的焊接。权利要求一种铝基复合材料的离子注入表面改性火焰钎焊焊接方法，其特征在于步骤如下步骤一将铝基复合材料在离子注入设备中进行表面改性，获得具有润湿效果的离子注入改性层，步骤二将进行表面改性后的铝基复合材料装卡在卡具上，并在钎焊接头处涂抹钎剂，步骤三利用火焰加热，使钎剂完全润湿铺展，加均匀的压力，铝基复合材料的温度达到390℃左右，达到钎料的熔化温度，将钎料熔化并渗入钎焊接头中，使其在钎剂的辅助下完全润湿铺展，步骤四当钎料渗入钎焊接头并润湿铺展后，将多余的钎料清理干净，保温一段时间，自然冷却，以此来获得具有良好性能的钎焊接头。全文摘要本专利技术提供一种用简单易行的处理方法及焊接工艺来解决铝基复合材料难以钎焊问题的，步骤如下将铝基复合材料在离子注入设备中进行表面改性；将进行表面改性后的铝基复合材料装卡在卡具上，并在钎焊接头处涂抹钎剂；利用火焰加热，使钎剂完全润湿铺展，加均匀的压力，铝基复合材料的温度达到390℃左右，将钎料熔化并渗入钎焊接头中，使其在钎剂的辅助下完全润湿铺展，将多余的钎料清理干净，保温一段时间，自然冷却。这种焊接工艺能够有效的解决铝基复合材料钎焊的应用问题，在航空航天领域具有实用意义。文档编号B23K1/08GK101758309SQ20091007344公开日2010年6月30日 申请日期2009年12月17日 优先权日2009年12月17日专利技术者吕世雄, 敬小军, 曲杰, 杨涛, 程晋笠, 黄永宪 申请人:哈尔滨工业大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种铝基复合材料的离子注入表面改性火焰钎焊焊接方法，其特征在于：步骤如下： 步骤一：将铝基复合材料在离子注入设备中进行表面改性，获得具有润湿效果的离子注入改性层， 步骤二：将进行表面改性后的铝基复合材料装卡在卡具上，并在钎焊接头处涂抹钎剂， 步骤三：利用火焰加热，使钎剂完全润湿铺展，加均匀的压力，铝基复合材料的温度达到３９０℃左右，达到钎料的熔化温度，将钎料熔化并渗入钎焊接头中，使其在钎剂的辅助下完全润湿铺展， 步骤四：当钎料渗入钎焊接头并润湿铺展后，将多余的钎料清理干净，保温一段时间，自然冷却，以此来获得具有良好性能的钎焊接头。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吕世雄，黄永宪，杨涛，曲杰，敬小军，程晋笠，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]
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