CN111299797B - 铝或铝合金与高硬度金属或合金的扩散焊接方法及产品 - Google Patents

铝或铝合金与高硬度金属或合金的扩散焊接方法及产品 Download PDF

Info

Publication number
CN111299797B
CN111299797B CN202010174285.6A CN202010174285A CN111299797B CN 111299797 B CN111299797 B CN 111299797B CN 202010174285 A CN202010174285 A CN 202010174285A CN 111299797 B CN111299797 B CN 111299797B
Authority
CN
China
Prior art keywords
alloy
aluminum
welded
blind holes
hardness metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010174285.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111299797A (zh
Inventor
叶贵锋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin Jinjian Aerospace Equipment Co ltd
Original Assignee
Tianjin Jinjian Aerospace Equipment Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin Jinjian Aerospace Equipment Co ltd filed Critical Tianjin Jinjian Aerospace Equipment Co ltd
Priority to CN202010174285.6A priority Critical patent/CN111299797B/zh
Publication of CN111299797A publication Critical patent/CN111299797A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111299797B publication Critical patent/CN111299797B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/008—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating pressure combined with radiant energy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/14—Preventing or minimising gas access, or using protective gases or vacuum during welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/24—Preliminary treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/26—Auxiliary equipment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/18—Dissimilar materials

Abstract

本发明提供了一种铝或铝合金与高硬度金属或合金的扩散焊接方法和产品。其中所述扩散焊接方法包括如下步骤：在每个待焊接表面上，分别加工出多个盲孔；所述盲孔在所述待焊接表面的最大径向尺寸范围0.05‑10毫米，所述盲孔的最大深度范围0.05‑4毫米，所述盲孔在所述待焊接表面的分布密度范围每平方厘米5‑350个。本发明的技术方案适用于铝、铝合金与高硬度金属或合金进行扩散焊连接，成本低，焊缝结合强度高。

Description

铝或铝合金与高硬度金属或合金的扩散焊接方法及产品
技术领域
本发明涉及一种扩散焊工艺和产品，特别是铝和铝合金与其他高硬度金属与合金的扩散焊工艺和产品。
背景技术
扩散焊是将两个待焊工件紧压在一起，并置于真空或保护气氛炉内加热，使两焊接表面紧密接触，在随后的加热保温中，原子间相互扩散而成冶金连接的焊接方法。在上述焊接过程中，焊接件不产生可见变形和相对移动，属于固态焊方法。扩散焊适合于异种金属材料的焊接，尤其是对熔焊方法难以焊接的材料，扩散焊具有明显的优势。
铝及铝合金在工业上具有广泛应用的价值。例如，在输电技术领域，铝与铜都是良好的导电材料，由于铝比铜的密度小(铝的密度仅为铜的1/3)，价格便宜、资源丰富，因此在很多情况下可以代替铜使用，这样不仅能降低成本、减轻产品质量，还能合理利用资源。但铝的电阻率比铜大60％，所以铝的导电性比铜差，且其强度较低，因此以铝取代铜又有一定的缺点。为了充分利用铜与铝各自的优异性能，通常需要将铜与铝连接在一起，制成铜与铝的复合结构，以便应用。
扩散焊是铝、铝合金与其他金属进行连接的主要工艺方法。铝和铝合金易于氧化，在工件表面形成有致密的氧化铝膜。氧化铝膜的存在，阻碍了铝、铝合金与其他金属的冶金连接，降低了焊缝的强度。在扩散焊过程中，氧化铝膜被一定程度破坏，但残存的氧化铝膜减少了两个焊接件的结合面积，降低了焊缝的强度。
发明内容
为了解决现有铝、铝合金与其他金属扩散焊接工艺中存在的焊缝强度低的问题，本发明提供了一种铝或铝合金与高硬度金属或合金的扩散焊接方法。本发明还提供了一种铝或铝合金与高硬度金属或合金的扩散焊接产品。
本发明的技术方案如下。
铝或铝合金与高硬度金属或合金的扩散焊接方法，包括如下步骤：
步骤A：在每个待焊接表面上，分别加工出多个盲孔；所述盲孔在所述待焊接表面的最大径向尺寸范围0.05-10毫米，所述盲孔的最大深度范围0.05-4毫米，所述盲孔在所述待焊接表面的分布密度范围每平方厘米5-350个。
可选地，对于所述高硬度金属或合金上的至少部分所述盲孔：有垂直于所述待焊接表面的垂线同时与所述待焊接表面和所述盲孔的部分侧壁相交。
可选地，在一个所述待焊接表面上，一个所述盲孔的所述部分侧壁至少与一个邻近的所述盲孔的所述部分侧壁不平行。
可选地，所述高硬度金属或合金的所述待焊接表面上：所述盲孔形状为倒锥体。
可选地，所述高硬度金属或合金包括铜、铜合金。
可选地，在步骤A后，还包括如下步骤：
步骤B：将待焊接件置于真空室中，对所述真空室进行抽真空；
步骤C：对待焊接件进行加热，升温到480-630度；
步骤D：对焊接结合面进行加压，压力范围在每平方分米3000N-100000N；
步骤E：达到最高温度后，保持温度和压力不变，保温时间0.5-90分钟；
步骤F：达到所述保温时间后，降温到400度，停止静压，直至降低到预设的结束温度。
可选地，步骤D还包括：所述加压采用脉冲加压，脉冲的频率在0.5-20000HZ之间。
可选地，步骤E还包括：达到所述最高温度后，停止脉冲加压，按设定压力值保持静压。
可选地，步骤E还包括：对焊接结合面施加电磁脉冲场，所述电磁脉冲场的频率范围50-20000HZ。
铝或铝合金与高硬度金属或合金的扩散焊接产品，采用如前所述扩散焊接方法进行制备。
本发明的技术效果：
采用本发明的扩散焊接方法，在每个待焊接表面预先加工出盲孔。在铝、铝合金表面上加工的具有一定数量和密度分布的盲孔，在盲孔之间具有薄的孔壁。这些薄的孔壁在后续步骤中受到压力后，容易发生塑性变形，且该塑性变形的程度较大。所述孔壁的这种塑性变形产生如下技术效果：
1、所述孔壁塑性变形后挤压进入高硬度金属或合金表面的盲孔(由于高硬度金属或合金的硬度高于铝、铝合金的硬度，因此，在这些金属的表面加工的盲孔还没有发生大的塑性变形)，增大了焊接件之间的结合面积。
2、铝、铝合金表面盲孔的所述孔壁发生塑性变形时，高硬度金属或合金表面的盲孔的孔壁对氧化铝膜产生剪切力，导致了氧化铝膜破碎，进一步促使铝、铝合金和所述高硬度金属或合金达成原子间扩散，形成连接。即更大范围破碎氧化铝膜，使得焊接的金属之间有效结合面积(即可以达成原子间扩散的连接的面积)增加。
综上所述，采用本发明的扩散焊接方法，能够在宏观上增加焊接金属之间整体的结合面积，同时，在微观上，有效结合面积的进一步增加，使得金属间的结合强度提升。实现了本发明的目的。
采用本发明的扩散焊接方法制备的产品，焊缝的结合强度高。实现了本发明的目的。
上述可选方式所具有的进一步效果，将在下文中结合具体实施方式加以说明。
附图说明
图1为本发明一个实施例的待焊接表面预处理后的视图。
图2为图1中A-A剖面视图。
图中标识说明如下：
11、盲孔。
具体实施方式
在详细说明本发明的技术方案前，对于涉及的部分措辞进行统一说明。
本发明涉及的铝或铝合金与高硬度金属或合金的扩散焊接方法，是指铝分别与高硬度金属、高硬度合金进行扩散焊接的方法；以及铝合金分别与高硬度金属、高硬度合金进行扩散焊接的方法。
所述及的“高硬度金属或合金”是指与铝或铝合金进行焊接的金属或合金，该金属或合金在扩散焊过程中，其硬度总是高于所述的铝或铝合金的硬度。即在铝或铝合金发生塑性变形时，“高硬度金属或合金”还没有发生塑性变形，或者塑性变形程度小于铝或铝合金发生塑性变形的程度。
盲孔：是指设置在待焊接件的待焊接表面上的孔。该孔最深处在所述待焊接件内，没有贯穿所述待焊接件。
温度单位：对于涉及温度的单位“度”，如果没有特别说明，是指摄氏度。
其他需要说明的措辞，在后续对技术方案描述过程中的适当部分进行说明。
以下结合附图对本发明的示范性实施例做出说明，其中包括本发明实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本发明的范围和精神。为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
本发明的铝或铝合金与高硬度金属或合金的扩散焊接方法，在预处理步骤，即焊接前进行的步骤A，执行下述处理方式：
在每个待焊接表面上(通常情况下只有两个待焊接表面，对两个部件进行焊接，但不排除多个部件同时进行焊接的情况，在这种情况下需要对每个待焊接表面)加工出多个盲孔。盲孔在所述待焊接表面上的孔口的形状可以是任何闭合的平面几何图形，该图形具有的最大的径向尺寸(即在平面内该图形边缘上两个点之间的最大直线距离)范围在0.05-10毫米之间。盲孔的最大深度(即盲孔最深处到所述待焊接表面之间的垂线距离)范围在0.05-4毫米。盲孔在所述待焊接表面上的分布密度范围在每平方厘米5-350个。盲孔在所述待焊接表面上的分布可以是随机分布，也可以是有规律的排列。前述三项数据范围，可以根据所述待焊接表面的面积、待焊接件的厚度进行选择，例如待焊接件厚度小，则盲孔的最大深度在低值区间选择。
在铝或铝合金的待焊接表面加工出盲孔，相邻盲孔之间共有的孔壁比较薄，在压力作用下非常容易发生塑性变形。与此同时，由于硬度更高，与铝或铝合金相焊接的高硬度金属或合金表面加工的盲孔不发生塑性变形，或者塑性变形的程度小，则已发生塑性变形的铝或铝合金会挤压进入高硬度金属或合金表面加工的盲孔内，增大了焊接件之间的结合面积。增大的结合面积有利于提高焊缝的结合强度。
另外，在铝、铝合金表面盲孔的所述孔壁受到挤压发生塑性变形时，所述高硬度金属或合金会对氧化铝膜产生剪切力，破坏了氧化铝膜，产生了摩擦焊的效果，有利于增加两个待焊接表面的有效结合面积(即可以达成原子间扩散的连接的面积)。增大的有效结合面积进一步提高了焊缝的结合强度，同时，在有导电需求的情况下，有效结合面积的增加，能够提高导电效率。
在所述高硬度金属或合金的待焊接表面上加工的部分或全部盲孔，还可以进一步具有如下特点：有垂直于所述待焊接表面的垂线同时与所述待焊接表面和所述盲孔的部分侧壁相交。这段表述的含义是：在待焊接表面的盲孔的一部分或全部具有这样的特征：即邻近该盲孔边缘的待焊接表面的垂直下方具有部分盲孔内部空间。加工具有这样特点的盲孔具有的技术优势是：当发生塑性变形的铝或铝合金挤压进入到盲孔中后，焊接完成后，焊缝受到的绝大多数方向的拉力时，盲孔中的铝或铝合金部分脱离盲孔的趋势被其和待焊接表面间的盲孔壁阻挡，而盲孔中的铝或铝合金部分又与铝、铝合金焊接件连接，因此形成了钩或棘齿的效应。盲孔的上述特点增强了焊缝的结合力。图1和图2显示了上述盲孔的一个实例，特别是标识11所指向的两个盲孔11在图2中具有的锯齿形状投影，更清晰地体现了上述特征。另外的具有上述特点的盲孔的例子是类似膨胀螺栓孔那样的口小、内部空间大的盲孔。
基于具有上述特点的盲孔，设置盲孔在所述高硬度金属或合金的待焊接表面上布局时，可以遵循下述规则：在待焊接表面上，一个盲孔具有前述部分侧壁(简称a侧壁，该部分侧壁简化成一个平面侧壁，即前述阻碍铝或铝合金脱离盲孔的盲孔壁)，则至少有一个邻近的盲孔的前述侧壁(简称b侧壁，即该盲孔阻碍铝或铝合金脱离盲孔的盲孔壁)，使得a侧壁不平行于b侧壁。这里的邻近是指两个盲孔具有共同的孔壁，或两个盲孔之间最多间隔两个盲孔。起到阻碍铝或铝合金脱离盲孔的a侧壁会在一个角度上无法形成阻碍，即受到的力的方向恰好在该角度时，a侧壁无法形成阻碍效应，焊缝的结合力降低了。而邻近的盲孔的b侧壁与a侧壁不平行，即a侧壁无法对受到的力形成阻碍效应时，b侧壁能够进行补偿(因为a侧壁和b侧壁所受到的力的方向是一致的，而a侧壁和b侧壁形成前述阻碍的方向不一致)。因此，这种盲孔分布规则，使得焊缝在整体上能够适应任何方向的力，增强了焊缝的结合力。当然，如果能够加工出入膨胀螺栓孔那样的盲孔，则受到任何角度的力都能具有前述钩或棘齿效应。
图1和图2显示了本发明的方法在待焊接的高硬度金属或合金表面加工的盲孔的一个实例。结合图1和图2可以看到，所示的实例显示的在高硬度金属或合金待焊接表面上加工的盲孔11的形状为斜的倒锥体(具体的是倒圆锥体)，图2中标识11所指向的盲孔更清晰地显示了这一结构，其他盲孔由于角度的问题，没有完全显示锥形的轮廓。这里所说的盲孔的形状是指盲孔的内部空间的轮廓形成的造型。倒锥体是指锥体的底在高硬度合金待焊接表面，锥体的顶点在高硬度金属或合金的内部。斜的倒锥体是指锥体顶点与锥体底面中心点的连线不垂直于锥体底面。具有前述特征(即有垂直于所述待焊接表面的垂线同时与所述待焊接表面和所述盲孔的部分侧壁相交)的斜的倒锥体盲孔可以形成前述钩或棘齿的效应。同时，这种斜的倒锥体的盲孔具有的内部轮廓，使得盲孔容易加工，利用斜的锥体状刀具的顶点触压待焊接表面并施加适当压力即可完成加工。从图2可见，盲孔倒锥体的侧壁与邻近盲孔倒锥体的侧壁不平行(以a侧壁和b侧壁举例说明的盲孔)，当焊缝受到的力的方向恰好使得一个盲孔不能发挥钩或棘齿效应的时候，其邻近的盲孔可以发挥钩或棘齿的效应，以补偿某一受力角度可能导致的焊缝结合力的降低。
当然，从图1和图2的思路出发，可以采用具有其他内部空间轮廓的盲孔，例如斜的倒锥台，斜的倒棱锥，斜棱柱等，在此不再赘述。
前述的对待焊接表面的加工步骤，属于铝或铝合金与高硬度金属或合金的扩散焊接的预处理步骤A，以下对铝或铝合金与高硬度金属或合金的扩散焊接方法以实施例的方式进行描述，从而能够进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
步骤A：分别在1020铝制部件的待焊接表面和Tu1铜制部件的待焊接表面上加工若干如图1和图2所示的盲孔11。盲孔在所述待焊接表面的最大径向尺寸0.05毫米，所述盲孔的最大深度0.05毫米，所述盲孔在所述待焊接表面的分布密度范围每平方厘米350个。
步骤B：将待焊接件置于真空室中，对所述真空室进行抽真空。
步骤C：对待焊接件进行加热，升温到480度。
步骤D：对焊接结合面进行加压，压力为每平方分米3000N，采用脉冲加压，脉冲频率0.5Hz。
步骤E：达到最高温度后，停止脉冲加压，保持静压，保持温度不变，保温时间0.5分钟。保温的同时，对焊接结合面施加电磁脉冲场，所述电磁脉冲场的频率50Hz，所述电磁脉冲场的功率以焊接件体积为计算依据，8千瓦每立方分米。
步骤F：达到所述保温时间后，降温到400度，停止静压，直至降低到预设的结束温度。
实施例2
步骤A：分别在1020铝制部件的待焊接表面和Tu1铜制部件的待焊接表面上加工若干如图1和图2所示的盲孔11。盲孔在所述待焊接表面的最大径向尺寸0.1毫米，所述盲孔的最大深度0.3毫米，所述盲孔在所述待焊接表面的分布密度范围每平方厘米300个。
步骤B：将待焊接件置于真空室中，对所述真空室进行抽真空。
步骤C：对待焊接件进行加热，升温到500度。
步骤D：升温到200度时，对焊接结合面进行加压，压力为每平方分米10000N，采用脉冲加压，脉冲频率1000Hz。
步骤E：达到最高温度后，停止脉冲加压，保持静压，保持温度不变，保温时间10分钟。保温的同时，对焊接结合面施加电磁脉冲场，所述电磁脉冲场的频率2000Hz，所述电磁脉冲场的功率以焊接件体积为计算依据，15千瓦每立方分米。
步骤F：达到所述保温时间后，降温到400度，停止静压，直至降低到预设的结束温度。
实施例3
步骤A：分别在1020铝制部件的待焊接表面和Tu1铜制部件的待焊接表面上加工若干如图1和图2所示的盲孔11。盲孔在所述待焊接表面的最大径向尺寸0.5毫米，所述盲孔的最大深度0.5毫米，所述盲孔在所述待焊接表面的分布密度范围每平方厘米260个。
步骤B：将待焊接件置于真空室中，对所述真空室进行抽真空。
步骤C：对待焊接件进行加热，升温到520度。
步骤D：升温到300度时，对焊接结合面进行加压，压力为每平方分米20000N，采用脉冲加压，脉冲频率2000Hz。
步骤E：达到最高温度后，停止脉冲加压，保持静压，保持温度不变，保温时间25分钟。保温的同时，对焊接结合面施加电磁脉冲场，所述电磁脉冲场的频率7000Hz，所述电磁脉冲场的功率以焊接件体积为计算依据，20千瓦每立方分米。
步骤F：达到所述保温时间后，降温到400度，停止静压，直至降低到预设的结束温度。
实施例4
步骤A：分别在1020铝制部件的待焊接表面和Tu1铜制部件的待焊接表面上加工若干如图1和图2所示的盲孔11。盲孔在所述待焊接表面的最大径向尺寸1毫米，所述盲孔的最大深度1毫米，所述盲孔在所述待焊接表面的分布密度范围每平方厘米80个。
步骤B：将待焊接件置于真空室中，对所述真空室进行抽真空。
步骤C：对待焊接件进行加热，升温到550度。
步骤D：升温到400度时，对焊接结合面进行加压，压力为每平方分米40000N，采用脉冲加压，脉冲频率10000Hz。
步骤E：达到最高温度后，停止脉冲加压，保持静压，保持温度不变，保温时间40分钟。保温的同时，对焊接结合面施加电磁脉冲场，所述电磁脉冲场的频率11000Hz，所述电磁脉冲场的功率以焊接件体积为计算依据，30千瓦每立方分米。
步骤F：达到所述保温时间后，降温到400度，停止静压，直至降低到预设的结束温度。
实施例5
步骤A：分别在1020铝制部件的待焊接表面和Tu1铜制部件的待焊接表面上加工若干如图1和图2所示的盲孔11。盲孔在所述待焊接表面的最大径向尺寸5毫米，所述盲孔的最大深度2毫米，所述盲孔在所述待焊接表面的分布密度范围每平方厘米3个。
步骤B：将待焊接件置于真空室中，对所述真空室进行抽真空。
步骤C：对待焊接件进行加热，升温到600度。
步骤D：升温到500度时，对焊接结合面进行加压，压力为每平方分米70000N，采用脉冲加压，脉冲频率15000Hz。
步骤E：达到最高温度后，停止脉冲加压，保持静压，保持温度不变，保温时间65分钟。保温的同时，对焊接结合面施加电磁脉冲场，所述电磁脉冲场的频率15000Hz，所述电磁脉冲场的功率以焊接件体积为计算依据，40千瓦每立方分米。
步骤F：达到所述保温时间后，降温到400度，停止静压，直至降低到预设的结束温度。
实施例6
步骤A：分别在1020铝制部件的待焊接表面和Tu1铜制部件的待焊接表面上加工若干如图1和图2所示的盲孔11。盲孔在所述待焊接表面的最大径向尺寸10毫米，所述盲孔的最大深度4毫米，所述盲孔在所述待焊接表面的分布密度范围每平方厘米1个。
步骤B：将待焊接件置于真空室中，对所述真空室进行抽真空。
步骤C：对待焊接件进行加热，升温到630度。
步骤D：升温到500度时，对焊接结合面进行加压，压力为每平方分米100000N，采用脉冲加压，脉冲频率20000Hz。
步骤E：达到最高温度后，停止脉冲加压，保持静压，保持温度不变，保温时间90分钟。保温的同时，对焊接结合面施加电磁脉冲场，所述电磁脉冲场的频率20000Hz，所述电磁脉冲场的功率以焊接件体积为计算依据，50千瓦每立方分米。
步骤F：达到所述保温时间后，降温到400度，停止静压，直至降低到预设的结束温度。
通过对实施例的分析，本发明的扩散焊接方法适于待焊接表面的面积较大的扩散焊接方法，例如待焊接表面的面积大于3平方毫米。
对采用实施例1至实施例6方法所制成的产品，采用GB/T 228.1-2010(GB/T228B15)标准试验方法检测抗拉强度，试验结果如表1。
表1
实施例 抗拉强度(MPa)
实施例1 97
实施例2 102
实施例3 110
实施例4 127
实施例5 112
实施例6 108
值得注意的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非因此限定本发明的专利保护范围，本发明还可以采用等同技术进行替换。故凡运用本发明的说明书及图示内容所作的等效变化，或直接或间接运用于其他相关技术领域均同理皆包含于本发明所涵盖的范围内。

Claims (7)

1.铝或铝合金与高硬度金属或合金的扩散焊接方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤A：在每个待焊接表面上，分别加工出多个盲孔；所述盲孔在所述待焊接表面的最大径向尺寸范围0.05-10毫米，所述盲孔的最大深度范围0.05-4毫米，所述盲孔在所述待焊接表面的分布密度范围每平方厘米5-350个；
对于所述高硬度金属或合金上的至少部分所述盲孔：有垂直于所述待焊接表面的垂线同时与所述待焊接表面和所述盲孔的部分侧壁相交；
在一个所述待焊接表面上，一个所述盲孔的所述部分侧壁至少与一个邻近的所述盲孔的所述部分侧壁不平行；
所述高硬度金属或合金的所述待焊接表面上：所述盲孔形状为倒锥体。
2.根据权利要求 1所述铝或铝合金与高硬度金属或合金的扩散焊接方法，其特征在于：所述高硬度金属或合金包括铜、铜合金。
3.根据权利要求2所述铝或铝合金与高硬度金属或合金的扩散焊接方法，其特征在于：在步骤A后，还包括如下步骤：
步骤B：将待焊接件置于真空室中，对所述真空室进行抽真空；
步骤C：对待焊接件进行加热，升温到480-630度；
步骤D：对焊接结合面进行加压，压力范围在每平方分米3000N-100000N；
步骤E：达到最高温度后，保持温度和压力不变，保温时间0.5-90分钟；
步骤F：达到所述保温时间后，降温到400度，停止静压，直至降低到预设的结束温度。
4.根据权利要求3所述铝或铝合金与高硬度金属或合金的扩散焊接方法，其特征在于：步骤D还包括：所述加压采用脉冲加压，脉冲的频率在0.5-20000HZ之间。
5.根据权利要求4所述铝或铝合金与高硬度金属或合金的扩散焊接方法，其特征在于：步骤E还包括：达到所述最高温度后，停止脉冲加压，按设定压力值保持静压。
6.根据权利要求3所述铝或铝合金与高硬度金属或合金的扩散焊接方法，其特征在于：步骤E还包括：对焊接结合面施加电磁脉冲场，所述电磁脉冲场的频率范围50-20000HZ。
7.铝或铝合金与高硬度金属或合金的扩散焊接产品，其特征在于：采用如权利要求1至6之一所述扩散焊接方法进行制备。
CN202010174285.6A 2020-03-13 2020-03-13 铝或铝合金与高硬度金属或合金的扩散焊接方法及产品 Active CN111299797B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010174285.6A CN111299797B (zh) 2020-03-13 2020-03-13 铝或铝合金与高硬度金属或合金的扩散焊接方法及产品

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010174285.6A CN111299797B (zh) 2020-03-13 2020-03-13 铝或铝合金与高硬度金属或合金的扩散焊接方法及产品

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111299797A CN111299797A (zh) 2020-06-19
CN111299797B true CN111299797B (zh) 2021-12-14

Family

ID=71153234

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010174285.6A Active CN111299797B (zh) 2020-03-13 2020-03-13 铝或铝合金与高硬度金属或合金的扩散焊接方法及产品

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111299797B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112008224B (zh) * 2020-10-19 2021-01-01 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 一种粉末高温合金双辐板空心涡轮盘的连接方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104227219A (zh) * 2014-07-17 2014-12-24 有研亿金新材料有限公司 一种扩散焊接方法
JP2015174138A (ja) * 2014-03-18 2015-10-05 三菱電機株式会社 摩擦攪拌接合用ツールおよび摩擦攪拌接合方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100349683C (zh) * 2005-09-06 2007-11-21 山东大学 一种使铜－铝接头结合强度高的扩散钎焊方法
CN102181836B (zh) * 2011-04-14 2012-10-31 北京有色金属研究总院 一种靶材与背板的连接方法
CN102248278A (zh) * 2011-06-24 2011-11-23 武汉理工大学 镁合金与铝合金夹层扩散焊接的方法
CN202922105U (zh) * 2012-11-12 2013-05-08 北京有色金属研究总院 一种靶材与背板的连接结构
CN104646817A (zh) * 2014-12-22 2015-05-27 有研亿金新材料有限公司 一种作为溅射靶材的铝靶材与铝合金背板的连接方法
CN106735969B (zh) * 2016-12-09 2018-10-16 重庆理工大学 异种材料复合焊接方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015174138A (ja) * 2014-03-18 2015-10-05 三菱電機株式会社 摩擦攪拌接合用ツールおよび摩擦攪拌接合方法
CN104227219A (zh) * 2014-07-17 2014-12-24 有研亿金新材料有限公司 一种扩散焊接方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111299797A (zh) 2020-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mori et al. Joining by plastic deformation
US2718690A (en) Method of producing composite metals
EP3683007A1 (en) Profiled metal construction forming method
CN111299797B (zh) 铝或铝合金与高硬度金属或合金的扩散焊接方法及产品
CN102773254A (zh) 一种钛-钢单面复合板的制备方法
EP3683006A1 (en) Forming method for modular metal construction
CN108098257B (zh) 一种热核聚变堆增强热负荷第一壁手指部件的加工方法
US9527571B2 (en) Superplastically formed ultrasonically welded metallic structure
CN102773670A (zh) 一种钛-钢-钛双面复合板的制备方法
CN107626764B (zh) 一种钛钢复合板的制备方法
CN107876958B (zh) 焊接夹具以及铝合金产品的焊接方法
US3263319A (en) Method of cold deep drawing metal foil
CN104942180A (zh) 一种铝铁金属复合锅及其加工方法
CN115781204A (zh) 一种扁铜管的成型工艺方法
JP3830421B2 (ja) 自己穿孔型リベットによるアルミニウム又はアルミニウム合金材の接合方法
TWI661172B (zh) 散熱元件及其製造方法
Veenaas et al. High speed joining process by laser shock forming for the micro range
CN218948632U (zh) 一种铜铝钛爆炸复合板
US11506458B2 (en) Enclosed heat sink with side wall structure
CN110625327A (zh) 一种钛铝金属复合板及其制作工艺
CN205324999U (zh) 一种中厚板焊接构件
CN108176931B (zh) 一种用于防止钛合金补焊时变形的专用工装
CN213261482U (zh) 白铜-钢爆炸复合板
KR20240005456A (ko) 박형 방열판과 그 제조방법
KR101693927B1 (ko) 접합력 및 내덴트성이 향상된 클래드 강판 및 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant