CN101695785A - 一种钛合金与不锈钢的真空焊接方法 - Google Patents

Abstract

一种钛合金与不锈钢的真空焊接方法，其特征在于：所述熔焊焊料为纯银或银合金；所述焊接方法以氩弧焊方式于一密闭腔体中完成工作，其具体焊接工序如下：1、清洁工件，去除工件表面的氧化膜，提高焊料润湿性能；2、将欲焊接的工件组合固定后放入所述密闭腔体，并将所述密闭腔体抽真空，当腔体内绝对压力值小于500帕斯卡时开启氩气阀门，使腔体内充满氩气；3、以氩弧焊方式加热熔融银合金，使银合金熔液流入不锈钢与钛合金的间隙，待银合金冷却后即完成不锈钢与钛合金的焊接工艺。本发明的焊接方法可降低设备成本，缩短焊接流程，氩气保护可以避免焊接界面氧化，增加焊道渗透深度，可有效提升钛合金与不锈钢的结合强度。

Description

一种钛合金与不锈钢的真空焊接方法

技术领域

本发明涉及一种金属的焊接方法，具体涉及一种钛合金与不锈钢之间的真空焊接方法。

背景技术

钛合金是一种广泛应用于航空航天、医疗卫生、运动休闲等领域的金属，它的强度高、密度小，机械性、韧性和抗蚀性都较好，但在实际使用中，当其用于某些特殊构件上需结合其他金属时，往往难度较大。如：钛与不锈钢属异种金属材质，两者性质差异太大，以一般焊接方式无法达到合金化的结合效果，容易形成假焊现象而无结合强度可言。因此一般钛合金与不锈钢的结合方法，多采用螺丝锁固、胶合、铆合等。但上述机械结合方式会使两种金属产生间隙，能量多经由螺丝或铆钉传达，造成能量传达分布不均；而胶合有耐温问题，通常温度超过180℃即出现脆化或软化现象。故上述结合方式会影响结合强度。

以银基真空钎焊方式结合钛合金与不锈钢可有效避免上述问题的发生，但是使用银基钎焊有设备昂贵、耗时、耗能、作业工程繁复等缺陷存在。

发明内容

本发明提供一种钛合金与不锈钢的真空焊接方法，其目的在于改善钛合金与不锈钢焊接后的结合强度，并降低焊接成本以及简化焊接工序。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种钛合金与不锈钢的真空焊接方法，所述熔焊焊料为纯银或银合金；所述焊接方法以氩弧焊方式于一密闭腔体中完成工作，其具体焊接工序如下：

(1)、清洁工件，去除工件表面的氧化膜，提高焊料润湿性能；

(2)、将欲焊接的工件组合固定后放入所述密闭腔体，并将所述密闭腔体抽真空，当腔体内绝对压力值小于500帕斯卡时开启氩气阀门，使腔体内充满氩气；

(3)、以氩弧焊方式加热熔融银合金，使银合金熔液流入不锈钢与钛合金的间隙，待银合金冷却后即完成不锈钢与钛合金的焊接工艺。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，所述润湿性能是指液体在固体表面能铺展，接触面有扩大的趋势，提高润湿性能即是说使液体对固体表面的附着力大于与其内聚力。

本发明工作原理及优点为：本发明是在密闭容器中充满保护气体(氩气)，以熔焊方式将银合金熔入不锈钢与钛合金之间，使得不锈钢、银合金、钛合金形成三者冶金界面(如图1)，避免产生假性结合与焊道间隙问题，能量能于二种金属之间有效传递。以本发明方式焊接钛合金与不锈钢可降低设备成本，缩短焊接流程，氩气保护可以避免焊接界面氧化，增加焊道渗透深度，可有效提升钛合金与不锈钢的结合强度。

附图说明

附图1为本发明金相显微组织示意图。

以上附图：1、不锈钢层；2、银合金层；3、钛合金层；4、不锈钢与银合金渗透合金化层；5、钛合金与银合金渗透合金化层。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例：

一种钛合金与不锈钢的真空焊接方法，所述熔焊焊料为纯银或银合金；所述焊接方法以氩弧焊方式于一密闭腔体中完成工作，其具体焊接工序如下：

(1)、清洁工件，去除工件表面的氧化膜，提高焊料润湿性能(所述润湿性能是指液体在固体表面能铺展，接触面有扩大的趋势，提高润湿性能即是说使液体对固体表面的附着力大于与其内聚力)；

(2)、将欲焊接的工件组合固定后放入所述密闭腔体，并将所述密闭腔体抽真空，当腔体内绝对压力值小于500帕斯卡时开启氩气阀门，使腔体内充满氩气；

(3)、以氩弧焊方式加热熔融银合金，使银合金熔液流入不锈钢与钛合金的间隙，待银合金冷却后即完成不锈钢与钛合金的焊接工艺。

所述不锈钢为需要固溶热处理或淬火热处理的不锈钢。所述的固溶热处理是指将合金加热到适当温度，保持足够长的时间，使一种或几种相(一般为金属间化合物)溶入固溶体中，然后快速冷却到室温的金属热处理操作，简称固溶处理。经过固溶热处理的合金，其组织可以是过饱和固溶体或通常只存在于高温的一种固溶体相，因此在热力学上处于亚稳态，在适当的温度或应力条件下会发生脱溶或其他转变。

本发明是在密闭容器中充满保护气体(氩气)，以熔焊方式将银合金熔入不锈钢与钛合金之间，使得不锈钢、银合金、钛合金形成三者冶金界面(如图1)，避免产生假性结合与焊道间隙问题，能量能于二种金属之间有效传递。以本发明方式焊接钛合金与不锈钢可降低设备成本，缩短焊接流程，氩气保护可以避免焊接界面氧化，增加焊道渗透深度，可有效提升钛合金与不锈钢的结合强度。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种钛合金与不锈钢的真空焊接方法，其特征在于：所述熔焊焊料为纯银或银合金；所述焊接方法以氩弧焊方式于一密闭腔体中完成工作，其具体焊接工序如下：

(1)、清洁工件，去除工件表面的氧化膜，提高焊料润湿性能；

(2)、将欲焊接的工件组合固定后放入所述密闭腔体，并将所述密闭腔体抽真空，当腔体内绝对压力值小于500帕斯卡时开启氩气阀门，使腔体内充满氩气；

(3)、以氩弧焊方式加热熔融银合金，使银合金熔液流入不锈钢与钛合金的间隙，待银合金冷却后即完成不锈钢与钛合金的焊接工艺。