用于钛-钢异种材料结构件连接的钛基焊膏及其制备方法技术

技术编号：42644024 阅读：10 留言：0更新日期：2024-09-06 01:39

本发明专利技术公开了用于钛‑钢异种材料结构件连接的钛基焊膏，总的质量百分比是100％，由85％～90％钎料粉末、8％～11％活化剂和2％～4％的溶剂制备而成；其中的钎料粉末先通过气雾化制法将各种单质粉末熔化雾化得到均匀的粉末，再按质量百分比，由40％～50％的Ti、30％～40％的Zr、9％的Ni、7％的Cu、4％的TiC混合而成，总的质量百分比是100％。本发明专利技术还公开了上述的用于钛‑钢异种材料结构件连接的钛基焊膏的制备方法。本发明专利技术涉及钛‑钢异种材料焊膏技术领域，解决了现有技术的钛基钎料熔点普遍高于钛合金基体相变温度，可能导致钎焊后使基体性能下降的问题。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钛-钢异种材料焊膏，涉及用于钛-钢异种材料结构件连接的钛基焊膏，本专利技术还涉及该种钛基焊膏的制备方法。

技术介绍

1、钛-钢异种金属材料的结构，具有耐蚀性好、强度高等特点，在航空航天、能源动力、石油化工等工业部门有着巨大的应用潜力。但是由于钛和钢之间的线膨胀系数、导热系数等热物理性能差异较大，并极易形成脆性的金属间化合物，从而降低连接部位的连接性能，并且钛-钢往往受到焊接方法的限制，目前还难以实现具有复杂结构的钛-钢实际应用部件的连接。

2、钎焊是将填充钎料熔化而基体不熔化来实现连接的一种焊接方法，可以有效解决钛-钢异种金属材料部件的连接问题。钛基钎料是连接钛合金的首选钎料，而传统的钛基钎料通常以非晶薄片的形式进行应用，但很多焊接结构难以使用常规焊带进行焊接，故转而大量使用粉末钎料、膏状钎料。传统钛基钎料熔点普遍高于钛合金基体相变温度，可能导致钎焊后使基体性能下降的情况。综上，急需研制一种钎焊温度较低、并且性能良好的钛基焊膏。

技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供用于钛-钢异种材料结构件连接的钛基焊膏，解决了现有技术的钛基钎料熔点普遍高于钛合金基体相变温度，可能导致钎焊后使基体性能下降的问题。

2、本专利技术的另一个目的是提供该种钛基焊膏的制备方法，解决了现有技术没有相应的钛基焊膏，不能满足钎焊温度较低、并且性能良好的问题。

3、本专利技术所采用的技术方案是，用于钛-钢异种材料结构件连接的钛基焊膏，总的质量百分比是100％，由

4、钎料粉末先通过气雾化制法将各种单质粉末熔化雾化得到均匀的粉末，再按质量百分比，由40％～50％的ti、30％～40％的zr、9％的ni、7％的cu、4％的tic混合而成，总的质量百分比是100％。

5、本专利技术所采用的另一技术方案是，用于上述的用于钛-钢异种材料结构件连接的钛基焊膏的制备方法，按照以下步骤实施：

6、步骤1：按照质量百分比分别称取40％～50％的ti、30％～40％的zr、9％的ni、7％的cu、4％的tic，在真空条件下对ti、ni、cu、zr、tic单质粉末进行熔炼，在标准要求下雾化制成金属混合球状粉末，称为钎料粉末；

7、然后，按质量百分比，分别称取85％～90％的钎料粉末、8％～11％的peg400活化剂和2％～4％的工业白油；

8、步骤2：将步骤1称取的工业白油和peg400活化剂一起装入烧杯中，将烧杯放入水中进行水浴加热；

9、步骤3：进行匀速机械搅拌，得到混合溶液；

10、步骤4：将步骤1称取的钎料粉末加入步骤3所得的混合溶液中，继续在水浴加热状态下匀速机械搅拌，得到成分均匀的焊膏；

11、步骤5：将步骤4制得的焊膏放入恒温的干燥箱内保温，即成。

12、本专利技术的有益效果是，本专利技术的钛基焊膏用于钛-钢异种材料结构件连接，能够有效解决钛-钢异种材料连接困难问题。本专利技术钛基焊膏润湿及铺展性能较好，无团聚分层现象。本专利技术钛基焊膏的制备方法简洁、操作简单、成本低，适合大批量生产。

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【技术保护点】

1.用于钛-钢异种材料结构件连接的钛基焊膏，其特征在于：总的质量百分比是100％，由85％～90％钎料粉末、8％～11％活化剂和2％～4％的溶剂制备而成，

2.根据权利要求1所述的用于钛-钢异种材料结构件连接的钛基焊膏，其特征在于：所述的活化剂选用PEG400，溶剂选用工业白油。

3.用于权利要求1或2所述的用于钛-钢异种材料结构件连接的钛基焊膏的制备方法，其特征在于，按照以下步骤实施：

4.根据权利要求3所述的用于钛-钢异种材料结构件连接的钛基焊膏的制备方法，其特征在于：步骤1中，真空度为7.5×10-2～9×10-2MPa，钎料粉末的粒径不大于180目。

5.根据权利要求3所述的用于钛-钢异种材料结构件连接的钛基焊膏的制备方法，其特征在于：步骤2中，水浴温度为50℃～70℃，加热时间为8～10min。

6.根据权利要求3所述的用于钛-钢异种材料结构件连接的钛基焊膏的制备方法，其特征在于：步骤3中，机械搅拌时间为5～6min，机械搅拌的角速度为10～15r/min。

7.根据权利要求3所述的用于钛-钢异种材

8.根据权利要求3所述的用于钛-钢异种材料结构件连接的钛基焊膏的制备方法，其特征在于：步骤5中，干燥箱恒温20℃±2℃，保温时间为1～1.2个小时。

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【技术特征摘要】

2.根据权利要求1所述的用于钛-钢异种材料结构件连接的钛基焊膏，其特征在于：所述的活化剂选用peg400，溶剂选用工业白油。

3.用于权利要求1或2所述的用于钛-钢异种材料结构件连接的钛基焊膏的制备方法，其特征在于，按照以下步骤实施：

4.根据权利要求3所述的用于钛-钢异种材料结构件连接的钛基焊膏的制备方法，其特征在于：步骤1中，真空度为7.5×10-2～9×10-2mpa，钎料粉末的粒径不大于180目。

5.根据权利要求3所述的用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：张敏，薛添淇，闫少帅，程龙，马克，周文坤，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：

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