【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属热压，尤其涉及一种表面自纳米化改善金属真空热压缩连接接头性能的方法。
技术介绍
1、为了扩大金属材料在工程实践中的应用，开发合适的连接技术至关重要。目前，已经通过多种焊接技术实现了金属材料的连接，包括钨极氩弧焊、电子束焊和激光焊等。虽然上述熔焊工艺可以实现同种或异种金属材料的连接，但是接头中的熔合区和热影响区往往伴随着晶粒粗化、残余应力和元素偏析等缺陷，因此被认为是力学性能的薄弱环节。
2、为了避免上述问题，各种固态连接技术成为近年来的研究热点，如超声波焊接、摩擦焊和扩散焊等。但是上述工艺也仍然存在一些不足。比如，超声波焊接难以实现冶金结合。摩擦焊接虽然被证明可以通过接头区域的动态再结晶过程实现牢固连接，然而接头微观组织的不均匀性弱化了接头的整体力学性能。扩散连接被认为是连接同种或异种金属材料的理想方法。然而无缺陷扩散接头的获得需要较高的连接温度和较长的连接时间，焊接效率较低。
3、真空热压缩连接为实现金属材料的高效优质连接提供了新的思路。它通过在界面区域产生显著的塑性变形以促进连接界面的熔合和原子扩散，最终实现接头的冶金结合。因此与其他固相连接技术相比，真空热压缩连接显示出了不可替代的优势和广泛的适用性。目前该方法已被成功应用于制造镍基合金涡轮盘和大型不锈钢核电支撑环等工程部件。
4、真空热压缩连接接头的连接质量与界面微观组织的演化密切相关。但常规的真空热压缩连接接头容易形成界面缺陷，存在连接强度不足的问题，且常规的真空热压缩工艺通常需要较高的连接温度和较大的变形量，造成了
5、因此，本领域的技术人员致力于开发一种新的技术，实现对金属真空热压缩连接工艺进行优化。
技术实现思路
1、有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是一种新的技术，实现对金属真空热压缩连接工艺进行优化。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种表面自纳米化改善金属真空热压缩连接接头性能的方法，包括如下步骤：
3、步骤1、将均质的cocrfemnni高熵合金机械加工成圆棒形试样；
4、步骤2、利用砂纸对圆棒形试样的连接端接触面进行研磨，以除去接触面上的氧化物和油渍及其他杂质，并获得平整表面；
5、步骤3、将接触面研磨平整的试样通过高能喷丸技术对接触面进行表面自纳米化处理；
6、步骤4、将喷丸处理后的试样表面用有机溶剂进行清洁；
7、步骤5、先将热电偶焊接在对接金属构件中心且靠近连接界面的位置，然后将表面清洁后的圆棒形试样在热力模拟机上对中放置，使接触面完全对齐；
8、步骤6、在真空条件下将试样加热到设定温度并保温一段时间，消除温度梯度后，对两个接触的试样施加轴向塑性变形使之连接在一起，然后冷却至室温，即可。
9、在本专利技术的较佳实施方式中，步骤1中，所述均质的cocrfemnni高熵合金采用如下方法制备得到：
10、步骤11、以纯度>99.9％的合金元素为原料，采用真空感应熔炼法制备等原子的cocrfemnni高熵合金铸锭；
11、步骤12、在惰性气氛及高温条件下将铸锭均匀化，然后冷却至室温，得到均匀化的cocrfemnni高熵合金；
12、步骤13、将均匀化的cocrfemnni高熵合金机械切割成设定长度的圆柱，随后热锻，并在设定温度下再结晶退火，得到均质的cocrfemnni高熵合金。
13、进一步的，步骤12中，所述惰性气氛为氩气，所述铸锭均匀化温度为1100℃。
14、进一步的，步骤13中，所述设定温度为1000℃，退火时间为2h。
15、在本专利技术的较佳实施方式中，步骤2中，依次采用120#、400#、800#、2000#的砂纸对圆棒形试样的连接端接触面进行研磨。
16、在本专利技术的另一较佳实施方式中，步骤3中，高能喷丸技术处理的条件为：喷丸压力为0.6mpa，弹丸直径为0.3mm，喷丸时间30s，喷嘴与金属构件接触面的距离为5cm。
17、在本专利技术的另一较佳实施方式中，步骤6中，在1×10-1pa的真空度下将试样以10℃/s的速率加热到950℃，并保持5分钟以消除温度梯度.
18、在本专利技术的另一较佳实施方式中，步骤6中，对两个接触的试样以0.01s-1的应变速率施加应变为0.4的轴向塑性变形使之连接在一起。
19、在本专利技术的另一较佳实施方式中，所述均质的cocrfemnni高熵合金中，各原子的百分含量分别为：co 21.2％、cr 19.7％、fe 20.4％、mn 19.1％、ni 19.6％。
20、本专利技术还公开了如上所述的方法在金属真空热压缩连接中的应用。
21、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
22、本专利技术通过表面自纳米化工艺极大的减少了接头中的微孔、氧化物等界面缺陷，同时连接接头也获得了精细的界面微观组织，在连接表面形成了细晶层和应变层，通过促进界面原子的扩散和界面晶界的迁移改善了界面连接质量，并最终实现了超越母材的力学性能，实现了对真空热压缩接头连接表面的活化改性。
23、本专利技术通过表面自纳米化处理可以加快连接过程中界面微孔的闭合和界面氧化物颗粒的分解，从而提高了界面缺陷的消除速率。此外，表面自纳米化处理还增加了界面晶界迁移的驱动力，形成了以静态再结晶晶粒二次生长、不连续动态再结晶和孪晶诱导界面晶界迁移为主导的界面晶界迁移机制，实现了快速的界面晶界迁移，促进了连接界面的愈合过程。
24、针对cocrfemnni高熵合金，通过对连接表面的自纳米化处理可以在950℃和0.4的应变下获得高质量的真空热压缩接头，相对于传统真空热压缩工艺，连接温度降低了100℃，压缩应变降低了50％。
25、以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。
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1.一种表面自纳米化改善金属真空热压缩连接接头性能的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的表面自纳米化改善金属真空热压缩连接接头性能的方法，其特征在于，步骤1中，所述均质的CoCrFeMnNi高熵合金采用如下方法制备得到：
3.如权利要求2所述的表面自纳米化改善金属真空热压缩连接接头性能的方法，其特征在于，步骤12中，所述惰性气氛为氩气，所述铸锭均匀化温度为1100℃。
4.如权利要求2所述的表面自纳米化改善金属真空热压缩连接接头性能的方法，其特征在于，步骤13中，所述设定温度为1000℃，退火时间为2h。
5.如权利要求1所述的表面自纳米化改善金属真空热压缩连接接头性能的方法，其特征在于，步骤2中，依次采用120#、400#、800#、2000#的砂纸对圆棒形试样的连接端接触面进行研磨。
6.如权利要求1所述的表面自纳米化改善金属真空热压缩连接接头性能的方法，其特征在于，步骤3中，高能喷丸技术处理的条件为：喷丸压力为0.6MPa，弹丸直径为0.3mm，喷丸时间30s，喷嘴与金属构件接触面的距离为5cm
7.如权利要求1所述的表面自纳米化改善金属真空热压缩连接接头性能的方法，其特征在于，步骤6中，在1×10-1Pa的真空度下将试样以10℃/s的速率加热到950℃，并保持5分钟以消除温度梯度。
8.如权利要求1所述的表面自纳米化改善金属真空热压缩连接接头性能的方法，其特征在于，步骤6中，对两个接触的试样以0.01s-1的应变速率施加应变为0.4的轴向塑性变形使之连接在一起。
9.如权利要求1所述的表面自纳米化改善金属真空热压缩连接接头性能的方法，其特征在于，所述均质的CoCrFeMnNi高熵合金中，各原子的百分含量分别为：Co21.2％、Cr19.7％、Fe 20.4％、Mn 19.1％、Ni 19.6％。
10.如权利要求1-9任一项所述的方法在金属真空热压缩连接中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种表面自纳米化改善金属真空热压缩连接接头性能的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的表面自纳米化改善金属真空热压缩连接接头性能的方法，其特征在于，步骤1中，所述均质的cocrfemnni高熵合金采用如下方法制备得到：
3.如权利要求2所述的表面自纳米化改善金属真空热压缩连接接头性能的方法，其特征在于，步骤12中，所述惰性气氛为氩气，所述铸锭均匀化温度为1100℃。
4.如权利要求2所述的表面自纳米化改善金属真空热压缩连接接头性能的方法，其特征在于，步骤13中，所述设定温度为1000℃，退火时间为2h。
5.如权利要求1所述的表面自纳米化改善金属真空热压缩连接接头性能的方法，其特征在于，步骤2中，依次采用120#、400#、800#、2000#的砂纸对圆棒形试样的连接端接触面进行研磨。
6.如权利要求1所述的表面自纳米化改善金属真空热压缩连接接头性能的方法，其特征在于，步...
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