CN117817091A - 一种多界面复合材料的制备装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多界面复合材料的制备装置及方法，制备装置包括：支撑块，支撑块用于承载若干金属材料；驱动组件，驱动组件与支撑块传动连接，以驱动支撑块向靠近或远离金属材料的方向进行移动；压头，压头设于远离金属材料的焊接面的一侧，以对金属材料施加压力；其中，支撑块与驱动组件进行电路连通，以对金属材料电加热，各个金属材料之间形成并联电路。通过将各个金属材料连通并联电路以进行电加热，然后将金属材料的焊接面相互接触实现焊接，该制备装置的自动化程度高、工艺操作简单，不需放置焊料，不存在缺焊、欠焊等问题，同时各焊接面的温度一致，能够保证金属材料之间的尺寸精度。

Description

一种多界面复合材料的制备装置及方法

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体而言，涉及一种多界面复合材料的制备装置及方法。

背景技术

纵条状多界面复合带材是近年来发展起来的功能结构一体化材料，两种金属材料在带材宽度方向相间分布。现有技术中，将基材中间加工通孔，然后镶嵌复材并通过钎焊连接技术进行制备；此外，在金属材料之间添加金属材料的合金，将其装于夹具中并进行烧结，再经轧制等后续工序加工而成。

然而，上述制造方法是通过焊接或烧结的方式使异质金属侧面复合，制作工艺复杂，自动化程度低，并且焊接过程中由于传热的原因，容易出现漏焊、欠焊等问题。

发明内容

本发明旨在提供一种多界面复合材料的制备装置及方法，通过将各个金属材料连通并联电路以进行电加热，然后将金属材料的焊接面相互接触实现焊接，该制备装置的自动化程度高、工艺操作简单，不需放置焊料，不存在缺焊、欠焊等问题，同时各焊接面的温度一致，能够保证金属材料之间的尺寸精度。

为实现上述目的，本发明提供了一种多界面复合材料的制备装置，包括：支撑块，支撑块用于承载若干金属材料；驱动组件，驱动组件与支撑块传动连接，以驱动支撑块向靠近或远离金属材料的方向进行移动；压头，压头设于远离金属材料的焊接面的一侧，以对金属材料施加压力；其中，支撑块与驱动组件进行电路连通，以对金属材料电加热，各个金属材料之间形成并联电路。

本发明提供的多界面复合材料的制备装置设置有支撑块、驱动组件和压头，通过设置支撑块，能够实现对金属材料的承载，方便后续对金属材料的加热；通过设置驱动组件并且将驱动组件与支撑块传动连接，进而能够保证驱动支撑块向靠近或远离金属材料的方向进行移动；通过设置压头并且将压头设于远离金属材料的焊接面的一侧，能够保证对各个金属材料同时施加一定的压力，以实现多界面复合材料的焊接。本发明的制备装置自动化程度高、工艺操作简单，不需放置焊料，不存在缺焊、欠焊等问题，同时各焊接面的温度一致，能够保证金属材料之间的尺寸精度。

其中，支撑块支撑金属材料，此时驱动组件处于关闭状态，将支撑块与驱动组件进行电路连通，以此实现对金属材料进行电加热的目的，当金属材料加热到一定程度后停止进行加热，然后驱动组件便开始运行以驱动支撑块向远离金属材料的方向进行移动，直至支撑块与金属材料分离并且各个金属材料之间的焊接面相互接触，与此同时，压头向靠近金属材料的方向进行移动，使得能够对金属材料施加压力，以此提高各个金属材料之间的焊接强度。

上述任一技术方案中，驱动组件包括传动部和滑块，传动部的一端与支撑块连接，传动部的另一端与滑块连接，滑块通过移动带动支撑块向靠近或远离金属材料的方向移动。

驱动组件设置有传动部和滑块，通过将传动部的一端与支撑块连接，并且传动部的另一端与滑块连接，传动部的运行带动支撑块向靠近或远离金属材料的方向移动的同时，传动部带动滑块进行移动。当完成对金属材料的加热时，传动部沿着第一方向进行转动，使得与传动部传动连接的支撑块向远离金属材料的方向进行移动，同时滑块与导电块相对移动并断开电路连通。

上述任一技术方案中，驱动组件设有导电块，导电块与滑块进行电路连通。

驱动组件上设置有导电块，导电块分设于金属材料的两侧，并与滑块进行电路连通，电源通过导电块运输电流以将其送至滑块上，滑块与支撑块通过传动部传动连接并且电流从滑块输送至支撑块上，进而保证最终将电流送至金属材料上；其中，电路通电后，各个滑块之间形成并联支路，而与各个滑块连接的金属材料之间也因此形成并联支路，在并联电路下各个金属材料的焊接面的电压相等，电流在焊接面汇集后形成相近的热量，各个焊接面的温度一致，从而保证金属材料之间的尺寸精度。

上述任一技术方案中，导电块连接有固定杆，若干导电块布设于且固定于固定杆。

通过将若干导电块固定于固定杆上，以此保证导电块处于静止状态，而滑块相对导电块进行移动，滑块靠近或远离导电块以实现两者之间电路的连通或断开，进而控制对金属材料的电加热的继续或停止。

上述任一技术方案中，导电块的材质为铜；和/或支撑块的材质为导电材料；和/或滑块的材质为导电材料。

将铜作为导电块的材料，其具有电阻率低、抗腐蚀、无磁性、塑性好等特点，由于铜材质具有较优良的导电效果，能够充分地将电源的电流进行传导；支撑块的材质选为导电材料，能够保证支撑块将驱动组件的电流传导至金属材料上；滑块的材质选为导电材料，当滑块移动至与导电块相互接触的位置时，能够保证滑块将导电块的电流传导至支撑块上。

上述任一技术方案中，传动部包括曲柄和连杆，曲柄的一端与支撑块连接，曲柄的另一端与滑块连接，若干滑块布设于且固定于连杆，连杆通过移动带动曲柄进行转动。

传动部设置有曲柄和连杆，其中，曲柄的一端与支撑块连接，在曲柄的移动下，带动支撑块向靠近或远离金属材料的方向进行移动，曲柄的另一端与滑块连接，在连杆的移动下，能够带动曲柄进行转动；通过将若干的滑块布设于连杆上，滑块在连杆的转动下进行移动，滑块与导电断开连接，同时与连杆连接的曲柄随之进行转动，使得与曲柄连接的支撑块向靠近或远离金属材料的方向进行移动。

上述任一技术方案中，曲柄的材质为导电材料。

曲柄的材质选为导电材料，当滑块移动至与导电块相互接触的位置时，能够保证滑块将电流传导至曲柄上，进而继续传导至与曲柄连接的支撑块上，实现金属材料的并联电路连通。

上述任一技术方案中，支撑块上承载金属材料的一面设有倾斜角度。

通过在支撑块上承载金属材料的一面设置一定的倾斜角度，使得支撑块向远离金属材料的方向移动时，各个金属材料之间的距离会逐渐缩小，当金属材料堆积叠落时不会因距离过大而影响堆积的错位，此外还能够避免因金属材料之间的撞击而产生损坏，保证了多界面复合材料的产品良率。

本发明还提供了一种多界面复合材料的制备方法，将若干金属材料依次放置于支撑块上，支撑块与驱动组件电路连通以使若干金属材料形成并联支路；当金属材料的表面温度达到预设温度后，驱动组件驱动支撑块向远离金属材料的方向进行移动，直至金属材料与支撑块电路断开；当各个金属材料相互接触后，压头对金属材料施加压力，直至若干金属材料焊接完成。

本发明提供的制备方法中，将若干金属材料依次自上而下地放置于支撑块上，然后将支撑块与驱动组件电路连通，以使得经过驱动组件的电流传导至支撑块上，进而保证支撑块与驱动组件能够电路连通，使得金属材料之间形成并联支路，每个金属材料的焊接面上的电压相等，电流由于趋肤效应会在金属材料的表面汇集并生热，当金属表面的温度达到预设温度后，此时驱动组件便会驱动支撑块向远离金属材料的方向进行移动，直到各个金属材料的焊接面相互接触，同时由于滑块与导电块的相对位移而电路断开，金属材料便不再进行通电，金属材料的焊接面相互接触时，将压头向靠近金属材料的方向进行移动，金属材料由于压头的挤压使得形成的多界面复合材料无缺焊现象出现。

该制备方法操作简单、自动化程度高，不需要放置焊料使得生产效率较高且产品变形小，进而不存在欠焊、漏焊的问题。并联电路所形成的电阻焊，是利用电流流经焊接面的区域以及邻近区域而产生的电阻热效应，电阻热效应能够将焊接面加热到熔化或塑化状态，然后通过挤压进行焊合。

上述任一技术方案中，电路断开后，压头对金属材料施加的压力范围为10kN-30kN；和/或电路断开后，压头对金属材料施加的时间范围为30min-120min。

断开电路以后，压头能够对金属材料施加载荷，从而使各金属材料之间的焊接更加紧密，且避免了漏焊、欠焊的现象，在保证压头载荷的同时，不会对金属材料造成变形和损坏。维持压头对金属材料施压一段时间，能够保证金属材料焊合的效果更好。

采用本发明的技术方案后，能够达到如下技术效果：

（1）焊接质量高：通过并联电路加热的方式，该方式能够保证各界面电压相等、电流相近，电流在金属材料的表面汇集后形成相近的热量，能够保证各焊接面的温度一致，避免出现漏焊、欠焊等问题，提高焊接质量；

（2）自动化程度高：制备装置中设有驱动组件和压头，可以自动完成加热、焊接等操作，生产效率高，降低了人工成本；

（3）工艺操作简单：通过多个加热元件对金属材料通电，在并联电路下各个焊接面的电压相等，电流在金属材料的表面汇集后形成相近的热量，当加热到一定温度后，通过驱动组件将加热元件撤掉，金属材料相互接触的同时在压头的作用下实现焊接，操作简单易行，且不需放置焊料；

（4）节能环保：利用电流的趋肤效应，加热金属材料的表面，避免了对整个炉腔进行加热，相比传统焊接方式更加节能环保。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例提供的一种多界面复合材料的制备装置的结构示意图。

附图标记说明：

100-支撑块；200-驱动组件；210-传动部；211-曲柄；212-连杆；220-滑块；230-导电块；240-固定杆；300-压头；400-金属材料；500-电源。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

纵条状多界面复合材料是近年来发展起来的功能结构一体化材料，两种及以上的金属材料在材料宽度方向相间分布。现有技术中，在制备多界面复合材料时，将基材中间加工通孔，然后镶嵌复材并通过钎焊连接技术制备；还有一种利用组合烧结的制备方法，根据熔体材料需求尺寸并结合后续加工工艺确定基材的叠加条数，并装于特殊的夹具中，其中两种材料之间加入合金，然后置于保护气氛炉中进行烧结，使焊接面发生冶金结合，再经轧制等后续工序加工而成。

上述制造方法均是通过焊接或烧结的方式使得异质金属侧面焊合，但是制作工艺复杂，自动化程度低，并且焊接过程由于传热的原因会出现漏焊、欠焊等问题。

本发明通过电阻焊实现各金属材料之间的焊接，电阻焊是利用电流流经焊接面的区域以及邻近区域而产生的电阻热效应，电阻热效应能够将焊接面加热到熔化或塑化状态，然后通过挤压进行焊合。焊接时，不需要填充焊料，生产率高，焊件变形小，容易实现自动化。

本发明的实施例提供了一种多界面复合材料的制备装置，包括：支撑块100，支撑块100用于承载若干金属材料400；驱动组件200，驱动组件200与支撑块100传动连接，以驱动支撑块100向靠近或远离金属材料400的方向进行移动；压头300，压头300设于远离金属材料400的焊接面的一侧，以对金属材料400施加压力；其中，支撑块100与驱动组件200进行电路连通，以对金属材料400电加热，各个金属材料400之间形成并联电路。

如图1所示，本发明提供的多界面复合材料的制备装置设置有支撑块100、驱动组件200和压头300，通过设置支撑块100，能够实现对金属材料400的承载，方便后续对金属材料400的加热；通过设置驱动组件200并且将驱动组件200与支撑块100传动连接，进而能够保证驱动支撑块100向靠近或远离金属材料400的方向进行移动；通过设置压头300并且将压头300设于远离金属材料400的焊接面的一侧，能够保证对各个金属材料400同时施加一定的压力，以实现多界面复合材料的焊接。本发明的制备装置自动化程度高、工艺操作简单，不需放置焊料，不存在缺焊、欠焊等问题，同时各焊接面的温度一致，能够保证金属材料400之间的尺寸精度。

其中，支撑块100支撑金属材料400，此时驱动组件200处于关闭状态，将支撑块100与驱动组件200进行电路连通，以此实现对金属材料400进行电加热的目的，当金属材料400加热到一定程度后停止进行加热，然后驱动组件200便开始运行以驱动支撑块100向远离金属材料400的方向进行移动，直至支撑块100与金属材料400分离并且各个金属材料400之间的焊接面相互接触，与此同时，压头300向靠近金属材料400的方向进行移动，使得能够对金属材料400施加压力，以此提高各个金属材料400之间的焊接强度。

需要说明的是，本方法优选地适用于两种及以上的纵条状多界面复合带材，成对的支撑块100承载一个金属材料400，支撑块100设于金属材料400的两侧，该金属材料400的上侧继续放置支撑块100，以使支撑与该金属材料400相互焊合的其他金属材料400，以此类推。支撑块100相对于金属材料400平行地移动，直至离开金属材料400，金属材料400由于受到重力的作用便依次进行堆积叠落，然后进行后续的焊接操作。优选地，支撑块100上不与金属材料400接触的区域可设置一定的粗糙面或阻挡物，能够防止支撑块100进一步地向金属材料400的内侧移动，同时也可以保证支撑块100远离金属材料400时，金属材料400同时堆积叠落；压头300设置于金属材料400上远离焊接面的一侧，也即金属材料400上下的两个位置，当对金属材料400进行挤压操作时，两个压头300同时对金属材料400挤压，其焊接效果更好。

在本申请的部分实施方式中，驱动组件200包括传动部210和滑块220，传动部210的一端与支撑块100连接，传动部210的另一端与滑块220连接，滑块220通过移动带动支撑块100向靠近或远离金属材料400的方向移动。

如图1所示，驱动组件200设置有传动部210和滑块220，通过将传动部210的一端与支撑块100连接，并且传动部210的另一端与滑块220连接，传动部210的运行带动支撑块100向靠近或远离金属材料400的方向移动的同时，传动部210带动滑块220进行移动。当完成对金属材料400的加热时，传动部210沿着第一方向进行转动，使得与传动部210传动连接的支撑块100向远离金属材料400的方向进行移动，同时滑块220与导电块230相对移动并断开电路连通。其中，传动部210与驱动电机连接，驱动电机驱动传动部210按一定的方向进行转动；滑块220可以向上移动或向两侧移动，以带动支撑块100向金属材料400的两侧进行移动。

在本申请的部分实施方式中，驱动组件200设有导电块230，导电块230与滑块220进行电路连通。

如图1所示，驱动组件200上设置有导电块230，导电块230分设于金属材料400的两侧，并与滑块220进行电路连通，电源500通过导电块230运输电流以将其送至滑块220上，滑块220与支撑块100通过传动部210传动连接并且电流从滑块220输送至支撑块100上，进而保证最终将电流送至金属材料400上；其中，电路通电后，各个滑块220之间形成并联支路，而与各个滑块220连接的金属材料400之间也因此形成并联支路，在并联电路下各个金属材料400的焊接面的电压相等，电流在焊接面汇集后形成相近的热量，各个焊接面的温度一致，从而保证金属材料400之间的尺寸精度。优选地，滑块220、传动部210和支撑块100的材质均可选择为可导电材料，以此保证将导电块230传递的电流输送至金属材料400上；每个导电块230均连接有电源500，以此能够保证将电源500的电流稳定地传输至对应的导电块230上，并且各个导电块230之间形成并联支路。

在本申请的部分实施方式中，导电块230连接有固定杆240，若干导电块230布设于且固定于固定杆240。

如图1所示，通过将若干导电块230固定于固定杆240上，以此保证导电块230处于静止状态，而滑块220相对导电块230进行移动，滑块220靠近或远离导电块230以实现两者之间电路的连通或断开，进而控制对金属材料400的电加热的继续或停止。

需要说明的是，导电块230与滑块220相对进行移动，也可以设计为滑块220设于固定杆240上静止不动，而导电块230相对滑块220进行移动，目的是为了实现滑块220与导电块230之间电路的连通或断开，本领域的技术人员可根据实际需求进行选择设置方式。

在本申请的部分实施方式中，导电块230的材质为铜；和/或支撑块100的材质为导电材料；和/或滑块220的材质为导电材料。

将铜作为导电块230的材料，其具有电阻率低、抗腐蚀、无磁性、塑性好等特点，由于铜材质具有较优良的导电效果，能够充分地将电源500的电流进行传导；支撑块100的材质选为导电材料，能够保证支撑块100将驱动组件200的电流传导至金属材料400上；滑块220的材质选为导电材料，当滑块220移动至与导电块230相互接触的位置时，能够保证滑块220将导电块230的电流传导至支撑块100上。

优选地，用于导电块230的铜材质可以为纯铜，其导电效果较好，但是耐磨性和抗氧化性较差，因此可在导电块230的表面涂覆抗氧化材料，以提高导电块230的使用寿命。对于支撑块100或滑块220，优选地，可选择高强度的石墨材料，在保证良好导电性能的同时不易发热，并且导电材料在高温状态下不与金属材料400发生反应，本领域的技术人员可根据实际需要选择其他合适的导电材料。

在本申请的部分实施方式中，传动部210包括曲柄211和连杆212，曲柄211的一端与支撑块100连接，曲柄211的另一端与滑块220连接，若干滑块220布设于且固定于连杆212，连杆212通过移动带动曲柄211进行转动。

如图1所示，传动部210设置有曲柄211和连杆212，其中，曲柄211的一端与支撑块100连接，在曲柄211的移动下，带动支撑块100向靠近或远离金属材料400的方向进行移动，曲柄211的另一端与滑块220连接，在连杆212的移动下，能够带动曲柄211进行转动；通过将若干的滑块220布设于连杆212上，滑块220在连杆212的转动下进行移动，滑块220与导电断开连接，同时与连杆212连接的曲柄211随之进行转动，使得与曲柄211连接的支撑块100向靠近或远离金属材料400的方向进行移动。需要说明的是，传动部210的结构组成不仅限于此，传动部210也可以为其他机械移动装置，其目的是能够使金属材料400缓慢下移，并且电路能够断开连接。

在本申请的部分实施方式中，曲柄211的材质为导电材料。

曲柄211的材质选为导电材料，当滑块220移动至与导电块230相互接触的位置时，能够保证滑块220将电流传导至曲柄211上，进而继续传导至与曲柄211连接的支撑块100上，实现金属材料400的并联电路连通。对于曲柄211，可选择高强度的石墨材料，在保证良好导电性能的同时不易发热，并且导电材料在高温状态下不与金属材料400发生反应，本领域的技术人员可根据实际需要选择其他合适的导电材料。

需要说明的是，连杆212起到带动作用，连杆212的转动带动滑块220进行移动，连杆212的材质选为不锈钢材料、铝、钛或具有其的合金材料，具有耐腐蚀、硬度高、机械性好等特点；连杆212上布设有滑块220，连杆212与滑块220之间做绝缘处理，例如两者之间可用陶瓷、橡胶或绝缘漆做隔离，防止将曲柄211传导的电流传送至连杆212上，避免了电量的损耗，保证了各个曲柄211 之间形成并联电路。

在本申请的部分实施方式中，支撑块100上承载金属材料400的一面设有倾斜角度。

如图1所示，通过在支撑块100上承载金属材料400的一面设置一定的倾斜角度，使得支撑块100向远离金属材料400的方向移动时，各个金属材料400之间的距离会逐渐缩小，当金属材料400堆积叠落时不会因距离过大而影响堆积的错位，此外还能够避免因金属材料400之间的撞击而产生损坏，保证了多界面复合材料的产品良率。优选地，支撑块100的倾斜角度的大小范围为30°-60°，进一步优选地，支撑块100的倾斜角度的大小范围为40°-50°，金属材料400可以为，避免了因倾斜角度过小而带动金属材料400向一侧偏移，或因倾斜角度过大而影响对金属材料400的支撑效果。

本发明的实施例还提供了一种多界面复合材料的制备方法，将若干金属材料依次放置于支撑块上，支撑块与驱动组件电路连通以使若干金属材料形成并联支路；当金属材料的表面温度达到预设温度后，驱动组件驱动支撑块向远离金属材料的方向进行移动，直至金属材料与支撑块电路断开；当各个金属材料相互接触后，压头对金属材料施加压力，直至若干金属材料焊接完成。

本发明提供的制备方法中，将若干金属材料依次自上而下地放置于支撑块上，然后将支撑块与驱动组件电路连通，以使得经过驱动组件的电流传导至支撑块上，进而保证支撑块与驱动组件能够电路连通，使得金属材料之间形成并联支路，每个金属材料的焊接面上的电压相等，电流由于趋肤效应会在金属材料的表面汇集并生热，当金属表面的温度达到预设温度后，此时驱动组件便会驱动支撑块向远离金属材料的方向进行移动，直到各个金属材料的焊接面相互接触，同时由于滑块与导电块的相对位移而电路断开，金属材料便不再进行通电，金属材料的焊接面相互接触时，将压头向靠近金属材料的方向进行移动，金属材料由于压头的挤压使得形成的多界面复合材料无缺焊现象出现。

在并联电路中，电流经过导电块、滑块、曲柄、支撑块，直至金属材料，然后继续流回支撑块、曲柄、滑块、导电块，构成通电回路。在连杆和曲柄带动支撑块移动的过程中，连杆同时带动滑块进行移动使得滑块与导电块脱离，使得电路断开，停止对金属材料的电加热。

该制备方法操作简单、自动化程度高，不需要放置焊料使得生产效率较高且产品变形小，进而不存在欠焊、漏焊的问题。并联电路所形成的电阻焊，是利用电流流经焊接面的区域以及邻近区域而产生的电阻热效应，电阻热效应能够将焊接面加热到熔化或塑化状态，然后通过挤压进行焊合。

在对金属材料加工之前，需要对其进行打磨抛光，以去除表面的氧化膜，保证焊接面的区域不存在污染物或杂质。

在本申请的部分实施方式中，电路断开后，压头对金属材料施加的压力范围为10kN-30kN；和/或电路断开后，压头对金属材料施加的时间范围为30min-120min。

断开电路以后，压头能够对金属材料施加载荷，从而使各金属材料之间的焊接更加紧密，且避免了漏焊、欠焊的现象，优选地，压头施加的压力范围为15kN-25kN，在保证压头载荷的同时，不会对金属材料造成变形和损坏。维持压头对金属材料施压一段时间，能够保证金属材料焊合的效果更好，优选地，压头施加的时间范围为60min-90min。

实施例1

本发明的实施例提供了一种多界面复合材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：将待焊的三根金属材料A与两根金属材料B进行打磨抛光，去除表面的氧化膜，使待焊表面的粗糙度小于0.5μm。金属材料A与金属材料B的尺寸分别50mm×50mm×1000mm的金属板；

S2：按A-B-A-B-A的顺序依次放置在真空退火炉的支撑块上，下方的压头使支撑块与金属材料紧密接触。其中，支撑块、曲柄和滑块为高强度石墨材料；楔形块倾斜角度为30°；导电块采用纯铜材质，并采用冷却水对导电块进行冷却；连杆采用不锈钢材质；

S3：关闭真空退火炉，将真空度抽至10^-2Pa以下，开始通电，将金属材料的表面加热至850℃，驱动连杆以撤掉支撑块停止加热。其中，左右方的支撑块同时移动，移动速率保持一致且小于或等于5 cm/min。同时上方的压头下移并施加20kN的压力，保压100min以上进行焊接面扩散连接，保温结束后，随炉冷却至400℃以下出炉空冷，最终获得多界面复合材料。

实施例2

本发明的实施例提供了一种多界面复合材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：将待焊的三根金属材料A与两根金属材料B进行打磨抛光，去除表面的氧化膜，使待焊表面的粗糙度小于0.5μm。金属材料A与金属材料B的尺寸分别50mm×50mm×1000mm的金属板；

S2：按A-B-A-B-A的顺序依次放置在真空退火炉的支撑块上，下方的压头使支撑块与金属材料紧密接触。其中，支撑块、曲柄和滑块为高强度石墨材料；楔形块倾斜角度为30°；导电块采用纯铜材质，并采用冷却水对导电块进行冷却；连杆采用不锈钢材质；

S3：关闭真空退火炉，将真空度抽至10^-2Pa以下，开始通电，将金属材料的表面加热至800℃，驱动连杆以撤掉支撑块停止加热。其中，左右方的支撑块同时移动，移动速率保持一致且小于或等于5 cm/min。同时上方的压头下移并施加18kN的压力，保压60min以上进行焊接面扩散连接，保温结束后，随炉冷却至400℃以下出炉空冷，最终获得多界面复合材料。

实施例3

本发明的实施例提供了一种多界面复合材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：将待焊的三根金属材料A与两根金属材料B进行打磨抛光，去除表面的氧化膜，使待焊表面的粗糙度小于0.5μm。金属材料A与金属材料B的尺寸分别50mm×50mm×1000mm的金属板；

S2：按A-B-A-B-A的顺序依次放置在真空退火炉的支撑块上，下方的压头使支撑块与金属材料紧密接触。其中，支撑块、曲柄和滑块为高强度石墨材料；楔形块倾斜角度为30°；导电块采用纯铜材质，并采用冷却水对导电块进行冷却；连杆采用不锈钢材质；

S3：关闭真空退火炉，将真空度抽至10^-2Pa以下，开始通电，将金属材料的表面加热至850℃，驱动连杆以撤掉支撑块停止加热。其中，左右方的支撑块同时移动，移动速率保持一致且小于或等于5 cm/min。同时上方的压头下移并施加15kN的压力，保压40min以上进行焊接面扩散连接，保温结束后，随炉冷却至400℃以下出炉空冷，最终获得多界面复合材料。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种多界面复合材料的制备装置，其特征在于，包括：

支撑块（100），所述支撑块（100）用于承载若干金属材料（400）；

驱动组件（200），所述驱动组件（200）与所述支撑块（100）传动连接，以驱动所述支撑块（100）向靠近或远离所述金属材料（400）的方向进行移动；

压头（300），所述压头（300）设于远离所述金属材料（400）的焊接面的一侧，以对所述金属材料（400）施加压力；

其中，所述支撑块（100）与所述驱动组件（200）进行电路连通，以对所述金属材料（400）电加热，各个所述金属材料（400）之间形成并联电路。

2.根据权利要求1所述的制备装置，其特征在于，所述驱动组件（200）包括传动部（210）和滑块（220），所述传动部（210）的一端与所述支撑块（100）连接，所述传动部（210）的另一端与所述滑块（220）连接，所述滑块（220）通过移动带动所述支撑块（100）向靠近或远离所述金属材料（400）的方向移动。

3.根据权利要求2所述的制备装置，其特征在于，所述驱动组件（200）设有导电块（230），所述导电块（230）与所述滑块（220）进行电路连通。

4.根据权利要求3所述的制备装置，其特征在于，所述导电块（230）连接有固定杆（240），若干所述导电块（230）布设于且固定于所述固定杆（240）。

5.根据权利要求3所述的制备装置，其特征在于，

所述导电块（230）的材质为铜；和/或

所述支撑块（100）的材质为导电材料；和/或

所述滑块（220）的材质为导电材料。

6.根据权利要求2所述的制备装置，其特征在于，所述传动部（210）包括曲柄（211）和连杆（212），所述曲柄（211）的一端与所述支撑块（100）连接，所述曲柄（211）的另一端与所述滑块（220）连接，若干所述滑块（220）布设于且固定于所述连杆（212），所述连杆（212）通过移动带动所述曲柄（211）进行转动。

7.根据权利要求6所述的制备装置，其特征在于，

所述曲柄（211）的材质为导电材料。

8.根据权利要求1所述的制备装置，其特征在于，所述支撑块（100）上承载所述金属材料（400）的一面设有倾斜角度。

9.一种多界面复合材料的制备方法，其特征在于，将权利要求1-8任一项所述的制备装置进行多界面复合材料制备，所述制备方法具体包括：

将若干所述金属材料依次放置于所述支撑块上，所述支撑块与所述驱动组件电路连通以使若干所述金属材料形成并联支路；

当金属材料的表面温度达到预设温度后，所述驱动组件驱动所述支撑块向远离所述金属材料的方向进行移动，直至所述金属材料与所述支撑块电路断开；

当各个所述金属材料相互接触后，所述压头对所述金属材料施加压力，直至若干所述金属材料焊接完成。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，

所述电路断开后，所述压头对所述金属材料施加的压力范围为10kN-30kN；和/或

所述电路断开后，所述压头对所述金属材料施加的时间范围为30min-120min。