【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及热浸镀铝，具体涉及一种tc4钛合金热浸镀铝方法。
技术介绍
1、钛合金和铝合金是航空航天、汽车制造等行业的关键材料。tc4钛合金属于α+β型合金，在温度升高和降低的过程中α相和β相之间会存在相互转化，钛合金因其优异的耐腐蚀性、耐高温性及高强度，广泛应用于高性能设备中；而铝合金凭借其轻质和加工性能优良，被广泛用于轻量化结构材料。然而，钛与铝的物理化学性质差异较大，在高温下容易生成tial3等脆性金属间化合物，导致异种金属连接时焊接接头的脆性增加、强度降低。
2、现有的热浸镀铝技术中存在以下缺陷：（1）耐腐蚀性较差，热浸镀铝层的表面容易粘附铝渣，影响其外观，镀层中含有金属间化合物脆性相，导致加工性变差；（2）钛合金表面容易形成表面缺陷，热浸镀铝铝硅钢板表面可能出现点状缺陷，表面容易被氧化；（3）热浸镀铝的厚度难以控制，金属损耗大，涂层结构不稳定；（4）成本和设备的要求，热浸镀铝过程中，镀液寿命较短，温度高，成本较高，此外，镀层中的金属元素在高温下会与带钢的设备反应，生成固体颗粒的渣子，影响产品质量和设备状态。
3、热浸镀铝技术因其能在钛表面预先形成保护层，减少界面反应，提高连接质量，逐渐受到关注。通过优化铝液的成分、浸镀温度及时间，以及热处理技术可以有效抑制界面脆性化合物的生长，实现均匀致密的界面组织。
技术实现思路
1、针对现有热浸镀铝技术中存在耐腐蚀性差导致界面处脆性化合物生成的问题，本专利技术提供一种tc4钛合金热浸镀铝方法，通过将tc4钛合
2、本专利技术提供一种tc4钛合金热浸镀铝方法，包括将预处理后的tc4钛合金浸入熔融铝液中进行热浸镀铝，铝液为纯铝、al-mg合金或al-si合金，铝液温度设定为700℃-1200℃，热浸镀铝时间为1-5min，热浸镀铝时tc4钛合金表面形成镀层，镀层包括由内向外的反应层和镀铝层，镀层厚度为10μm-100μm，反应层厚度为5μm-50μm，浸镀结束后对tc4钛合金表面进行热处理，控制热处理过程中温度为400℃-600℃，时间控制为1-3h。
3、进一步的，预处理包括脱脂、酸洗、清洗和干燥；脱脂是施用乙醇溶液对tc4钛合金表面进行脱脂清洗；酸洗是将tc4钛合金置入混合酸中酸洗，酸洗时间为15-20min，酸洗后使用去离子水和无水乙醇冲洗tc4钛合金，晾干备用。
4、进一步的，混合酸溶液为40%的hno3和5%的hf、30%的hno3和70%的去离子水或50%的hcl水溶液中的一种。
5、进一步的，热浸镀铝在体积分数为99.999%的高纯氩气保护环境下进行。
6、进一步的，铝液中纯铝的铝含量≥99%，al-mg合金中镁重量含量为4%-6%，al-si合金中硅含量为5%-7%。
7、进一步的，铝液温度为[700-900)℃时，反应层厚度为5μm-15μm。
8、进一步的，铝液温度为[900-1200]℃时，反应层厚度为15μm-50μm。
9、进一步的，浸镀结束后将tc4钛合金从铝液中取出，置于空气中自然冷却。
10、本专利技术的有益效果在于：
11、（1）热浸镀铝结束后通过对tc4钛合金表面进行热处理，可以提高tc4钛合金表面的耐腐蚀性和增强抗氧化性。
12、（2）本专利技术将表面处理的tc4钛合金浸入al-mg、al-si或纯铝铝液中，通过控制浸镀温度和时间，可以形成更均匀致密的反应层。
13、（3）本专利技术的工艺参数易于控制，适合大规模产业化，能根据实际应用需求优化镀层性能，在高纯氩气保护环境下，可以有效防止铝液氧化。
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1.一种TC4钛合金热浸镀铝方法，其特征在于，包括将预处理后的TC4钛合金浸入熔融铝液中进行热浸镀铝，铝液为纯铝、Al-Mg合金或Al-Si合金，铝液温度设定为700℃-1200℃，热浸镀铝时间为1-5min，热浸镀铝时TC4钛合金表面形成镀层，镀层包括由内向外的反应层和镀铝层，镀层厚度为10μm-100μm，反应层厚度为5μm-50μm，浸镀结束后对TC4钛合金表面进行热处理，控制热处理过程中温度为400℃-600℃，时间控制为1-3h。
2.如权利要求1所述的一种TC4钛合金热浸镀铝方法，其特征在于，预处理包括脱脂、酸洗、清洗和干燥；脱脂是施用乙醇溶液对TC4钛合金表面进行脱脂清洗；酸洗是将TC4钛合金置入混合酸溶液中酸洗，酸洗时间为15-20min，酸洗后使用去离子水和无水乙醇冲洗TC4钛合金，晾干备用。
3.如权利要求2所述的一种TC4钛合金热浸镀铝方法，其特征在于，混合酸溶液为40%的HNO3和5%的HF、30%的HNO3和70%的去离子水或50%的HCl水溶液中的一种。
4.如权利要求1所述的一种TC4钛合金热浸镀铝方法，其特征在于
5.如权利要求1所述的一种TC4钛合金热浸镀铝方法，其特征在于，铝液中纯铝的铝含量≥99%，Al-Mg合金中镁重量含量为4%-6%，Al-Si合金中硅含量为5%-7%。
6.如权利要求1所述的一种TC4钛合金热浸镀铝方法，其特征在于，铝液温度为[700-900)℃时，反应层厚度为5μm-15μm。
7.如权利要求1所述的一种TC4钛合金热浸镀铝方法，其特征在于，铝液温度为[900-1200]℃时，反应层厚度为15μm-50μm。
8.如权利要求1所述的一种TC4钛合金热浸镀铝方法，其特征在于，浸镀结束后将TC4钛合金从铝液中取出，置于空气中自然冷却。
...【技术特征摘要】
1.一种tc4钛合金热浸镀铝方法，其特征在于，包括将预处理后的tc4钛合金浸入熔融铝液中进行热浸镀铝，铝液为纯铝、al-mg合金或al-si合金，铝液温度设定为700℃-1200℃，热浸镀铝时间为1-5min，热浸镀铝时tc4钛合金表面形成镀层，镀层包括由内向外的反应层和镀铝层，镀层厚度为10μm-100μm，反应层厚度为5μm-50μm，浸镀结束后对tc4钛合金表面进行热处理，控制热处理过程中温度为400℃-600℃，时间控制为1-3h。
2.如权利要求1所述的一种tc4钛合金热浸镀铝方法，其特征在于，预处理包括脱脂、酸洗、清洗和干燥；脱脂是施用乙醇溶液对tc4钛合金表面进行脱脂清洗；酸洗是将tc4钛合金置入混合酸溶液中酸洗，酸洗时间为15-20min，酸洗后使用去离子水和无水乙醇冲洗tc4钛合金，晾干备用。
3.如权利要求2所述的一种tc4钛合金热浸镀铝方法，其特征在于，混合酸溶液为40%的h...
【专利技术属性】
技术研发人员：兰鑫，杨建辉，高波，樊泽贵，
申请(专利权)人：惠博新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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