制备异种金属材料过渡接头的方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200910309204.2

申请日:

2009.11.02

公开号:

CN101690992A

公开日:

2010.04.07

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):B23K 20/22公开日:20100407|||实质审查的生效IPC(主分类):B23K 20/22申请日:20091102|||公开

IPC分类号:

B23K20/22; B23K20/24; B23K103/18(2006.01)N; B23K103/20(2006.01)N; B23K103/14(2006.01)N; B23K103/12(2006.01)N; B23K103/10(2006.01)N

主分类号:

B23K20/22

申请人:

哈尔滨工业大学

发明人:

张杰; 刘春凤; 张九海

地址:

150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号

优先权:

专利代理机构:

哈尔滨市松花江专利商标事务所 23109

代理人:

荣玲

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内容摘要

制备异种金属材料过渡接头的方法,它涉及了制备异种金属材料接头的方法。它解决了现有方法连接的异种金属存在接头可靠性低及气密性差的缺陷。本发明的制备方法是:一、将金属材料A进行打磨;二、将金属材料去油清洗、在空气条件下加热并保温;三、将加热后的金属材料A与金属材料B进行热压连接;四、保温;即得到异种金属材料的过渡接头。第二种方法是:一、将金属材料A进行打磨;二、将金属材料去油清洗、在真空或惰性气体条件下加热并保温;三、将加热后的金属材料A与金属材料B进行热压连接;四、保温;即得到异种金属材料的过渡接头。本发明

权利要求书

1: 制备异种金属材料过渡接头的方法,其特征在于制备异种金属材料过渡接头的方法按照如下步骤进行:一、将金属材料A的端部加工成10°~50°的锥度,锥面高度为4~70mm,进行打磨使金属材料A的表面光洁度为 2~ 8;二、将步骤一打磨好的金属材料A与金属材料B使用丙酮去油清洗,将金属材料A加热至100~350℃并保温10~180min,将金属材料B加热至300~580℃并保温10~180min;三、将保温的金属材料A与金属材料B在压力为10~1000kN条件下进行热压连接将金属材料A打磨的锥面全部压入到金属材料B的内腔中,获得接头;四、将步骤三得到的接头在400~600℃的条件下保温0~600min,即得到异种金属材料的过渡接头;其中步骤一的金属材料A为不锈钢、钛合金、钛、铜或铜合金;步骤二的金属材料B为铝合金或铝。
2: 根据权利要求1所述的制备异种金属材料过渡接头的方法,其特征在于步骤一中将金属材料A的端部加工成20°~40°的锥度,进行打磨使金属材料A的表面光洁度为
3: 根据权利要求2所述的制备异种金属材料过渡接头的方法,其特征在于步骤二中将金属材料A加热至200~300℃并保温30~150min,将金属材料B加热至400~500℃并保温30~150min。
4: 根据权利要求3所述的制备异种金属材料过渡接头的方法,其特征在于步骤四中将步骤三得到的过渡接头在480~520℃的条件下保温200~400min。
5: 根据权利要求4所述的制备异种金属材料过渡接头的方法,其特征在于金属材料A为钛合金TA4、钛合金TA5、钛合金TA6、钛合金TA7、钛合金TA9、钛合金TA10、钛合金TB2、钛合金TB3、钛合金TB4、钛合金TC1、钛合金TC2、钛合金TC3、钛合金TC4、钛合金TC6、钛合金TC9、钛合金钛合金TC10、钛合金TC11或钛合金TC12。
6: 制备异种金属材料过渡接头的方法,其特征在于制备异种金属材料过渡接头的方法按照如下步骤进行:一、将金属材料A的端部加工成10°~50°的锥度,锥面高度为4~70mm,进行打磨使金属材料A的表面光洁度为 二、将步骤一打磨好的金属材料A与金属材料B用丙酮清洗去油后放置到加热炉中,在真空或惰性气体保护条件下将两种材料加热到300~580℃并保温10~180min;三、将保温的金属材料A与金属材料B在压力为10~1000kN条件下进行热压连接,得到接头;四、将步骤三得到的接头在400~600℃的条件下保温0~600min;即得到异种金属材料的过渡接头;其中步骤一的金属材料A为不锈钢、钛合金、钛、铜或铜合金;步骤二的金属材料B为铝合金或铝。
7: 根据权利要求6所述的制备异种金属材料过渡接头的方法,其特征在于步骤一中将金属材料A的端部加工成20°~40°的锥度,进行打磨使金属材料A的表面光洁度为
8: 根据权利要求7所述的制备异种金属材料过渡接头的方法,其特征在于步骤二中在真空条件下的真空度为1×10 -2 ~1×10 -5 Torr。
9: 根据权利要求8所述的制备异种金属材料过渡接头的方法,其特征在于步骤二中将两种材料加热到350~550℃并保温40~150min。
10: 根据权利要求9所述的制备异种金属材料过渡接头的方法,其特征在于步骤三中将加热后的金属材料A与金属材料B在压力为200~800kN条件下进行热压连接。

说明书


制备异种金属材料过渡接头的方法

    【技术领域】

    本发明涉及制备异种金属材料接头的方法。

    背景技术

    铝合金重量轻、抗腐蚀性能好,在国民经济各个领域得到了广泛的应用。铝合金具有良好的低温性能,因此在航天、航空、制冷、运输等领域,大量应用铝合金制造低温压力容器。这种容器常常要求用管道与外界连接,如与不锈钢、钛合金、铜合金等管道连接。由于铝与钢、铜、钛等合金在热性能及力学性能上的差异,以及在接头界面产生脆性金属间化合物的强烈趋势,导致获得可靠的异种材料过渡接头非常困难。用一般的熔化焊接方法,两种材料之间极易在接头中生成大量脆性金属间化合物,恶化接头性能,无法获得可靠焊接。用机械方法直接连接,由于铝比不锈钢软,铝连接部分极易破坏,接头不具备气密性,限制了其应用范围。

    【发明内容】

    本发明是为了解决现有铝合金或铝与不锈钢、钛合金或铜合金的连接方法连接的异种金属存在接头可靠性低及气密性差的缺陷,而提供制备异种金属材料过渡接头的方法。

    本发明制备异种金属材料过渡接头的方法按照如下步骤进行:一、将金属材料A的端部加工成10°~50°的锥度,锥面高度为4~70mm,进行打磨使金属材料A的表面光洁度为;二、将步骤一打磨好的金属材料A与金属材料B使用丙酮去油清洗,将金属材料A加热至100~350℃并保温10~180min,将金属材料B加热至300~580℃并保温10~180min;三、将保温的金属材料A与金属材料B在压力为10~1000kN条件下进行热压连接将金属材料A打磨的锥面全部压入到金属材料B的内腔中,获得接头;四、将步骤三得到的接头在400~600℃的条件下保温0~600min,即得到异种金属材料的过渡接头;其中步骤一的金属材料A为不锈钢、钛合金、钛、铜或铜合金;步骤二的金属材料B为铝合金或铝。

    本发明另一种制备异种金属材料过渡接头的方法按照如下步骤进行:一、将金属材料A的端部加工成10°~50°的锥度,锥面高度为4~70mm,进行打磨使金属材料A的表面光洁度为;二、将步骤一打磨好的金属材料A与金属材料B用丙酮清洗去油后放置到加热炉中,在真空或惰性气体保护条件下将两种材料加热到300~580℃并保温10~180min;三、将保温的金属材料A与金属材料B在压力为10~1000kN条件下进行热压连接,得到接头;四、将步骤三得到的接头在400~600℃的条件下保温0~600min;即得到异种金属材料的过渡接头;其中步骤一的金属材料A为不锈钢、钛合金、钛、铜或铜合金;步骤二的金属材料B为铝合金或铝。

    本发明的两种方法的原理均为:在一定温度下,通过压力将带有一定锥度的硬材料(如不锈钢、钛合金、铜合金等)的端部压入塑性较好的软材料(如铝合金)中。在压入过程中,铝合金发生变形使其与不锈钢表面产生很大的应力,接触界面被激活,形成位错密度增加。在400~600℃,有利于材料冶金扩散,形成在界面的牢固结合,其原理示意图如图1所示。

    本发明制备异种金属材料过渡接头的两种方法都具有以下优点:1、本发明的方法加热温度低,两种连接母材都不熔化,在界面处不会生成过量的金属间化合物,通过扩散处理,界面处原子相互扩散形成牢固的冶金结合,用这种方法制备出的过渡接头的铝侧用氩弧焊方法很方便与铝合金连接,不锈钢(铜合金、钛合金)侧相应的与不锈钢(铜合金、钛合金)焊接,解决了铝及其合金与不锈钢、钛合金、铜合金等异种管件之间的连接难题,并得到成功应用;2、本发明制备的异种金属材料过渡接头的连接强度高于母材铝合金的强度,在母材铝或铝合金处断裂,但接头未出现裂缝,接头可靠性高,而且过渡接头的管材具有很好的真空气密性,可以达到10-6Pa.L/s以下。

    【附图说明】

    图1为本发明方法的连接原理示意图,其中1为金属材料A,2为金属材料B,3为固定金属材料所用的模具;图2为具体实施方式十八所制备的铝合金与不锈钢过渡管接头照片;图3为具体实施方式十八所制备的铝合金与不锈钢过渡接头地界面线扫描曲线,其中左边衬度亮的部分为不锈钢部分,右边衬度暗的部分为铝合金部分,上曲线为Al成分扫描曲线,下曲线为Fe成分扫面曲线;图4为具体实施方式十八所制备的铝合金与不锈钢过渡接头断口铝合金一侧的照片;图5为具体实施方式十八所制备的铝合金与不锈钢过渡接头的结合面的形貌图;图6为具体实施方式十九所制备的铝合金与不锈钢过渡接头的结合面的形貌图。

    【具体实施方式】

    本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式,还包括各具体实施方式间的任意组合。

    具体实施方式一:本实施方式制备异种金属材料过渡接头的方法按照如下步骤进行:一、将金属材料A的端部加工成10°~50°的锥度,锥面高度为4~70mm,进行打磨使金属材料A的表面光洁度为二、将步骤一打磨好的金属材料A与金属材料B使用丙酮去油清洗,将金属材料A加热至100~350℃并保温10~180min,将金属材料B加热至300~580℃并保温10~180min;三、将保温的金属材料A与金属材料B在压力为10~1000kN条件下进行热压连接将金属材料A打磨的锥面全部压入到金属材料B的内腔中,获得接头;四、将步骤三得到的接头在400~600℃的条件下保温0~600min,即得到异种金属材料的过渡接头;其中步骤一的金属材料A为不锈钢、钛合金、钛、铜或铜合金;步骤二的金属材料B为铝合金或铝。

    本实施方式制备异种金属材料过渡接头的方法的原理示意图如图1所示。

    本实施方式制备的异种金属材料过渡接头可以用机械方法将接头进行加工,加工后的管状接头照片如图2所示。

    具体实施方式二:本实施方式与具体实施方式一的不同点是:步骤一中将金属材料A的端部加工成20°~40°的锥度,进行打磨使金属材料A的表面光洁度为其它步骤及参数与具体实施方式一相同。

    具体实施方式三:本实施方式与具体实施方式一的不同点是:步骤一中将金属材料A的端部加工成20°~40°的锥度,进行打磨使金属材料A的表面光洁度为其它步骤及参数与具体实施方式一相同。

    具体实施方式四:本实施方式与具体实施方式二至三的不同点是:步骤二中将金属材料A加热至200~300℃并保温30~150min,将金属材料B加热至400~500℃并保温30~150min。其它步骤及参数与具体实施方式二至三相同。

    具体实施方式五:本实施方式与具体实施方式二至三的不同点是:步骤二中将金属材料A加热至250~300℃并保温60~120min,将金属材料B加热至400~550℃并保温60~120min。其它步骤及参数与具体实施方式二至三相同。

    具体实施方式六:本实施方式与具体实施方式二至三的不同点是:步骤二中将金属材料A加热至290℃并保温90min,将金属材料B加热至500℃并保温90min。其它步骤及参数与具体实施方式二至三相同。

    具体实施方式七:本实施方式与具体实施方式四至六的不同点是:步骤三中将保温的金属材料A与金属材料B在压力为200~800kN条件下进行热压连接。其它步骤及参数与具体实施方式四至六相同。

    具体实施方式八:本实施方式与具体实施方式四至六的不同点是:步骤三中将保温的金属材料A与金属材料B在压力为400~600kN条件下进行热压连接。其它步骤及参数与具体实施方式四至六相同。

    具体实施方式九:本实施方式与具体实施方式四至六的不同点是:步骤三中将保温的金属材料A与金属材料B在压力为500kN条件下进行热压连接。其它步骤及参数与具体实施方式四至六相同。

    具体实施方式十:本实施方式与具体实施方式七至九的不同点是:步骤四中将步骤三得到的过渡接头在450~550℃的条件下保温100~500min。其它步骤及参数与具体实施方式七至九相同。

    具体实施方式十一:本实施方式与具体实施方式七至九的不同点是:步骤四中将步骤三得到的过渡接头在480~520℃的条件下保温200~400min。其它步骤及参数与具体实施方式七至九相同。

    具体实施方式十二:本实施方式与具体实施方式七至九的不同点是:步骤四中将步骤三得到的过渡接头在500℃的条件下保温300min。其它步骤及参数与具体实施方式七至九相同。

    具体实施方式十三:本实施方式与具体实施方式七至九的不同点是:步骤四中将步骤三得到的过渡接头在400~600℃的条件下保温0min。其它步骤及参数与具体实施方式七至九相同。

    本实施方式制备异种金属材料的过渡接头的接头完好,接头没有裂缝,接头可靠性高,结合的界面处原子扩散好,漏气率为低于10-6Pa.L/s。

    具体实施方式十四:本实施方式与具体实施方式七至九的不同点是:步骤四中将步骤三得到的过渡接头在400~600℃的条件下保温1~600min。其它步骤及参数与具体实施方式七至九相同。

    本实施方式制备异种金属材料的过渡接头,随着温度的升高界面处的原子扩散更加充分,接头没有裂缝,接头可靠性高,原子间的相互结合更紧密,漏气率为低于10-6Pa.L/s。

    具体实施方式十五:本实施方式与具体实施方式十至十二的不同点是:步骤一中的金属材料A为钛合金TA4、钛合金TA5、钛合金TA6、钛合金TA7、钛合金TA9、钛合金TA10、钛合金TB2、钛合金TB3、钛合金TB4、钛合金TC1、钛合金TC2、钛合金TC3、钛合金TC4、钛合金TC6、钛合金TC9、钛合金钛合金TC10、钛合金TC11或钛合金TC12。其它步骤及参数与具体实施方式十至十二相同。

    具体实施方式十六:本实施方式与具体实施方式十至十二的不同点是:步骤一中的金属材料A为铜合金时,铜合金为铜合金TU1、铜合金TU2、铜合金T1、铜合金T2、铜合金TP1、铜合金TP2、铜合金TAg0.1、铜合金H90、铜合金H70、铜合金H68、铜合金H65、铜合金H63、铜合金H62、铜合金QSn4-0.3、铜合金QSn6.5-0.1、铜合金QSn8-0.3、铜合金QSn6.5-0.4、铜合金BZn18-18、铜合金BZn18-26、铜合金BZn15-20或铜合金BZn18-10。其它步骤及参数与具体实施方式十至十二相同。

    本实施方式中TU1为无氧铜,T1、TU2、T2、TP1及TP2为紫铜,TAg0.1为银铜,H90、H70、H68、H65、H63及H62为黄铜,QSn4-0.3、QSn6.5-0.1、QSn8-0.3及QSn6.5-0.4为锡青铜,BZn18-18、BZn18-26、BZn15-20及BZn18-10为锌青铜。

    具体实施方式十七:本实施方式与具体实施方式十至十二的不同点是:步骤一中的金属材料B为铝合金时,铝合金为铝合金5A02、铝合金5A03、铝合金5A04、铝合金5A05、铝合金5A06、铝合金5A30、铝合金2A01、铝合金2A11、铝合金2A12、铝合金2B16、铝合金2A80、铝合金2A90、铝合金2A14、铝合金7A09、铝合金ZAlSi7Mn、铝合金ZAlSi12、铝合金ZAlSi5Cu1Mg、铝合金ZAlSi5Mn、铝合金ZAlSi5MnCdVA、铝合金ZAlMg10或铝合金ZAlMg5Si。铝为纯铝1060。其它步骤及参数与具体实施方式十至十二相同。

    本实施方式中5A02、5A03、5A04、5A05、5A06、5A30及2A01为防锈铝,2A11、2A12及2B16为硬铝,2A80、2A90及2A14为锻铝,7A09及ZAlSi7Mn为超硬铝,ZAlSi12、ZAlSi5Cu1Mg、ZAlSi5Mn、ZAlSi5MnCdVA、ZAlMg10及ZAlMg5Si为铸造铝合金,1060为纯铝。

    具体实施方式十八:本实施方式制备异种金属材料过渡接头的方法按照如下步骤进行:一、将金属材料A的端部加工成20°的锥度,锥面高度为20mm,进行打磨使金属材料A的表面光洁度为二、将步骤一打磨好的金属材料A与金属材料B使用丙酮去油清洗,将金属材料A加热至280℃,将金属材料B加热至520℃,并将加热后的两种材料保温10~180min;三、将加热后的金属材料A与金属材料B在压力为500kN条件下进行热压连接,获得接头;四、将步骤三得到的接头在500℃的条件下保温0min,即得到异种金属材料的过渡接头;其中步骤一的金属材料A为不锈钢;步骤二的金属材料B为5A04铝合金。

    对本实施方式制备的不锈钢与铝合金的过渡接头界面进行分析,如图3所示,由铝合金与不锈钢接头成分分布曲线,可以看到在铝合金与不锈钢界面处没有明显的反应层,界面处元素分布曲线平缓,成浓度梯度变化,表明在界面处元素有扩散发生,从而形成了牢固的冶金结合。对过渡接头的连接强度进行测试,强度高达235MPa,分开的接头断口在铝合金侧的形貌如图4所示,从图4中可以看出断口形貌呈现明显的韧窝状,说明铝合金与不锈钢已经相互扩散。铝合金与不锈钢过渡接头的结合面的形貌图如图5所示,从图中可以看出铝合金与不锈钢结合完整,过渡层不明显,接头没有裂缝,接头可靠性高。对焊接的铝合金不锈钢管接头进行了打压检漏试验,首先打水压3~4MPa,而后进行1.5MPa气压试验,接头完好。用氦质谱仪进行真空检漏试验,漏气率小于10-6Pa.L/s。

    具体实施方式十九:本实施方式与具体实施方式十八的不同点是:步骤四中将步骤三得到的过渡接头在500℃的条件下保温300min;其他步骤及参数与具体实施方式十八相同。

    本实施方式铝合金与不锈钢过渡接头的结合面的形貌图如图6所示,左侧亮处为不锈钢,右侧较暗为铝合金母材,中间是由于高温长时间保温扩散形成的过渡层,对焊接的铝合金不锈钢管接头进行了打压检漏试验,首先打水压3~4MPa,而后进行1.5MPa气压试验,接头完好。用氦质谱仪进行真空检漏试验,漏气率小于10-6Pa.L/s。

    具体实施方式二十:本实施方式与具体实施方式十八的不同点是:步骤一的金属材料A为TC4;步骤二的金属材料B为1060铝;其他步骤及参数与具体实施方式十八相同。

    对本实施方式焊接的TC4与1060铝管接头进行了打压检漏试验,首先打水压3~4MPa,而后进行1.5MPa气压试验,接头完好。用氦质谱仪进行真空检漏试验,漏气率小于10-6Pa.L/s;对接头强度进行测试,当强度达到70MPa,1060铝断裂,接头没有裂缝。

    具体实施方式二十一:本实施方式与具体实施方式十八的不同点是:步骤一的金属材料A为T1铜;步骤二的金属材料B为1060铝;其他步骤及参数与具体实施方式十八相同。

    对本实施方式焊接的T1铜与1060铝管接头进行了打压检漏试验,首先打水压3~4MPa,而后进行1.5MPa气压试验,接头完好。用氦质谱仪进行真空检漏试验,漏气率小于10-6Pa.L/s;对接头强度进行测试,当强度达到72MPa,1060铝断裂,接头没有裂缝,接头可靠性高。

    具体实施方式二十二:本实施方式与具体实施方式十八的不同点是:步骤一的金属材料A为不锈钢;步骤二的金属材料B为5A03铝合金;其他步骤及参数与具体实施方式十八相同。

    对本实施方式焊接的不锈钢与5A03铝合金管接头进行了打压检漏试验,首先打水压3~4MPa,而后进行1.5MPa气压试验,接头完好。用氦质谱仪进行真空检漏试验,漏气率小于5?0-7Pa.L/s;对接头强度进行测试,当强度达到242MPa,5A03铝合金断裂,接头没有裂缝,接头可靠性高。

    具体实施方式二十三:本实施方式制备异种金属材料的过渡接头的方法按照如下步骤进行:一、将金属材料A的端部加工成10°~50°的锥度,锥面高度为4~70mm,进行打磨使金属材料A的表面光洁度为二、将步骤一打磨好的金属材料A与金属材料B用丙酮清洗去油,装配好后放置到加热炉中,在真空或惰性气体保护条件下将两种材料加热到300~580℃并保温10~180min;三、将保温的金属材料A与金属材料B在压力为10~1000kN条件下进行热压连接,得到接头;四、将步骤三得到的接头在400~600℃的条件下保温0~600min;即得到异种金属材料的过渡接头;其中步骤一的金属材料A为不锈钢、钛合金、钛、铜或铜合金;步骤二的金属材料B为铝合金或铝。

    具体实施方式二十四:本实施方式与具体实施方式二十三的不同点是:步骤一中将金属材料A的端部加工成20°~40°的锥度,进行打磨使金属材料A的表面光洁度为其它步骤及参数与具体实施方式二十三相同。

    具体实施方式二十五:本实施方式与具体实施方式二十三的不同点是:步骤一中将金属材料A的端部加工成20°的锥度,进行打磨使金属材料A的表面光洁度为其它步骤及参数与具体实施方式二十三相同。

    具体实施方式二十六:本实施方式与具体实施方式二十三至二十五的不同点是:步骤二中在真空条件下的真空度为1×10-2~1×10-5Torr。其它步骤及参数与具体实施方式二十三至二十五四相同。

    具体实施方式二十七:本实施方式与具体实施方式二十三至二十五的不同点是:步骤二中在真空条件下的真空度为3×10-4Torr。其它步骤及参数与具体实施方式二十三至二十五相同。

    具体实施方式二十八:本实施方式与具体实施方式二十三至二十五的不同点是:步骤二中惰性气体为氦气、氩气或氮气。其它步骤及参数与具体实施方式二十三至二十五相同。

    具体实施方式二十九:本实施方式与具体实施方式二十二至二十八的不同点是:步骤二中将两种材料加热到350~550℃并保温40~150min。其它步骤及参数与具体实施方式二十二至二十八相同。

    具体实施方式三十:本实施方式与具体实施方式二十二至二十八的不同点是:步骤二中将两种材料加热到450~520℃并保温70~120min。其它步骤及参数与具体实施方式二十二至二十八相同。

    具体实施方式三十一:本实施方式与具体实施方式二十二至二十八的不同点是:步骤二中将两种材料加热到490℃并保温100min。其它步骤及参数与具体实施方式二十二至二十八相同。

    具体实施方式三十二:本实施方式与具体实施方式二十三至三十一的不同点是:步骤三中将保温的金属材料A与金属材料B在压力为200~800kN条件下进行热压连接。其它步骤及参数与具体实施方式二十三至三十一相同。

    具体实施方式三十三:本实施方式与具体实施方式二十三至三十一的不同点是:步骤三中将保温的金属材料A与金属材料B在压力为400~600kN条件下进行热压连接。其它步骤及参数与具体实施方式二十三至三十一相同。

    具体实施方式三十四:本实施方式与具体实施方式二十三至三十一的不同点是:步骤三中将保温的金属材料A与金属材料B在压力为500kN条件下进行热压连接。其它步骤及参数与具体实施方式二十三至三十一相同。

    具体实施方式三十五:本实施方式与具体实施方式二十三至三十一的不同点是:步骤四中将步骤三得到的过渡接头在450~550℃的条件下保温100~500min。其它步骤及参数与具体实施方式二十三至三十一相同。

    具体实施方式三十六:本实施方式与具体实施方式二十三至三十一的不同点是:步骤四中将步骤三得到的过渡接头在480~520℃的条件下保温200~400min。其它步骤及参数与具体实施方式二十三至三十一相同。

    具体实施方式三十七:本实施方式与具体实施方式二十三至三十一的不同点是:步骤四中将步骤三得到的过渡接头在500℃的条件下保温300min。其它步骤及参数与具体实施方式二十三至三十一相同。

    具体实施方式三十八:本实施方式与具体实施方式二十三至三十一的不同点是:步骤四中将步骤三得到的过渡接头在400~600℃的条件下保温0min。其它步骤及参数与具体实施方式二十三至三十一相同。

    本实施方式制备异种金属材料的过渡接头的接头完好,没有裂缝,接头可靠性高结合的界面处原子扩散好,漏气率为低于10-6Pa.L/s。

    具体实施方式三十九:本实施方式与具体实施方式二十三至三十七的不同点是:步骤四中将步骤三得到的过渡接头在400~600℃的条件下保温1~600min。其它步骤及参数与具体实施方式二十三至三十七相同。

    本实施方式制备异种金属材料的过渡接头,没有裂缝,接头可靠性高,随着温度的升高界面处的原子扩散更加充分,原子间的相互结合更紧密,漏气率为低于10-6Pa.L/s。

    具体实施方式四十:本实施方式与具体实施方式二十三至三十九的不同点是:步骤一中的金属材料A为钛合金时,钛合金为TA4、TA5、TA6、TA7、TA9、TA10、TB2、TB3、TB4、TC1、TC2、TC3、TC4、TC6、TC9、TC10、TC11或TC12。其它步骤及参数与具体实施方式二十三至三十九相同。

    本实施方式金属材料A为钛合金时连接后的接头气密性为0.5×10-6~1×10-6Pa.L/s。

    具体实施方式四十一:本实施方式与具体实施方式二十三至三十九的不同点是:步骤一中的金属材料A为铜合金时,铜合金为TU1、TU2、T2、TP1、TP2、TAg0.1、H90、H70、H68、H65、H63、H62、QSn4-0.3、QSn6.5-0.1、QSn8-0.3、QSn6.5-0.4、BZn18-18、BZn18-26、BZn15-20或BZn18-10。其它步骤及参数与具体实施方式二十三至三十九相同。

    本实施方式金属材料A为铜合金时连接后的接头气密性为1×10-7~0.5×10-6Pa.L/s。

    本实施方式中TU1为无氧铜,TU2、T2、TP1及TP2为紫铜,TAg0.1为银铜,H90、H70、H68、H65、H63及H62为黄铜,QSn4-0.3、QSn6.5-0.1、QSn8-0.3及QSn6.5-0.4为锡青铜,BZn18-18、BZn18-26、BZn15-20及BZn18-10为锌青铜。

    具体实施方式四十二:本实施方式与具体实施方式二十三至三十九的不同点是:步骤一中的金属材料B为铝合金时,铝合金为5A02、5A03、5A04、5A05、5A30、2A01、2A11、2A12、2B16、2A80、2A90、2A14、7A09、ZAlSi7Mn、ZAlSi12、ZAlSi5Cu1Mg、ZAlSi5Mn、ZAlSi5MnCdVA、ZAlMg10或ZAlMg5Si。其它步骤及参数与具体实施方式二十三至三十九相同。

    本实施方式金属材料B为铝合金时连接后的接头气密性为0.8×10-7~1×10-6Pa.L/s。

    本实施方式中5A02、5A03、5A04、5A05、5A30及2A01为防锈铝,2A11、2A12及2B16为硬铝,2A80、2A90及2A14为锻铝,7A09及ZAlSi7Mn为超硬铝,ZAlSi12、ZAlSi5Cu1Mg、ZAlSi5Mn、ZAlSi5MnCdVA、ZAlMg10及ZAlMg5Si为铸造铝合金。

    具体实施方式四十三:本实施方式制备异种金属材料的过渡接头的方法按照如下步骤进行:一、将金属材料A的端部加工成20°的锥度,锥面高度为30mm,进行打磨使金属材料A的表面光洁度为二、将步骤一打磨好的金属材料A与金属材料B用丙酮清洗去油后放置到加热炉中,在真空或惰性气体保护条件下将两种材料加热到480℃并保温60min;三、将保温的金属材料A与金属材料B在压力为500kN条件下进行热压连接,得到接头;四、将步骤三得到的接头在500℃的条件下保温50min;即得到异种金属材料的过渡接头;其中步骤一的金属材料A为不锈钢;步骤二的金属材料B为1060铝。

    对本实施方式焊接的不锈钢与1060铝管接头进行了打压检漏试验,首先打水压3~4MPa,而后进行1.5MPa气压试验,接头完好,接头可靠性高。用氦质谱仪进行真空检漏试验,漏气率小于10-6Pa.L/s;对接头强度进行测试,当强度达到74MPa,1060铝断裂,接头没有裂缝。

    具体实施方式四十四:本实施方式与具体实施方式四十三的不同点是:步骤一得金属材料A为TC4;步骤二的金属材料B为1060铝;其他步骤及参数与具体实施方式四十三相同。

    对本实施方式焊接的TC4与1060铝管接头进行了打压检漏试验,首先打水压3~4MPa,而后进行1.5MPa气压试验,接头完好,接头可靠性高。用氦质谱仪进行真空检漏试验,漏气率小于10-6Pa.L/s;对接头强度进行测试,当强度达到72MPa,1060铝断裂,接头没有裂缝。

    具体实施方式四十五:本实施方式与具体实施方式四十三的不同点是:步骤一得金属材料A为T1铜;步骤二的金属材料B为1060铝;其他步骤及参数与具体实施方式四十二相同。

    对本实施方式焊接的T1铜与1060铝管接头进行了打压检漏试验,首先打水压3~4MPa,而后进行1.5MPa气压试验,接头完好,接头可靠性高。用氦质谱仪进行真空检漏试验,漏气率小于10-6Pa.L/s;对接头强度进行测试,当强度达到72MPa,1060铝断裂,接头没有裂缝。

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制备异种金属材料过渡接头的方法,它涉及了制备异种金属材料接头的方法。它解决了现有方法连接的异种金属存在接头可靠性低及气密性差的缺陷。本发明的制备方法是:一、将金属材料A进行打磨;二、将金属材料去油清洗、在空气条件下加热并保温;三、将加热后的金属材料A与金属材料B进行热压连接;四、保温;即得到异种金属材料的过渡接头。第二种方法是:一、将金属材料A进行打磨;二、将金属材料去油清洗、在真空或惰性气体条件。

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