【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种同种金属焊接，具体涉及一种fe-mn-al-c系轻质钢板的热等静压扩散焊接方法。
技术介绍
1、近年来，汽车产业的高速发展使能源和环境问题日渐突出，实现汽车轻量化成为未来汽车产业发展的必然趋势。与传统的汽车用钢相比，添加质量分数为5％～6％的al可使车身重量减少8％～10％。fe-mn-al-c系轻质钢由于al元素的加入，可在降低密度实现汽车轻量化的同时表现出良好的力学性能。
2、焊接性能的好坏是衡量其是否能够成功应用于汽车生产的重要指标。目前fe-mn-al-c系轻质钢的焊接方法主要有钨极惰性气体保护焊、熔化极气体保护焊、激光焊、电子束焊、电阻点焊等。采用上述焊接方法焊接时，易在焊接接头产生合金元素的偏析、mn元素的烧损、生成脆性第二相以及形成焊接裂纹等缺陷，影响焊缝质量和焊接接头的强度。
3、热等静压扩散焊接是在高温高压作用下，被连接的界面发生原子固相扩散，实现原子间的结合。相比于传统的焊接技术，热等静压扩散焊接技术可以实现不同材料之间的连接。由于界面不产生液相，界面结合强度与母材相当，可实现良好的冶金结合，能够焊接具有复杂形状的零件，实现严格的尺寸控制及脆性金属之间的焊接。
4、公开时间为2023年9月5日的中国专利cn 116689929 a，公开了一种铜和不锈钢的热等静压扩散连接方法及一种铜和不锈钢焊接板。热等静压扩散焊接工艺为升压至100～150mpa，同时升温至热压温度580～650℃，保温保压2～4h，所得焊接接头的平均抗拉强度为77～108mpa。此专利技术
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种fe-mn-al-c系轻质钢板的热等静压扩散焊接方法，通过合理选择热等静压扩散焊接工艺参数，避免焊缝中气孔、夹杂等缺陷的产生，获得良好的焊缝质量，焊接接头强度优异，焊接效率更高，便于实现批量焊接。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种fe-mn-al-c系轻质钢板的热等静压扩散焊接方法，所述fe-mn-al-c系轻质钢板热等静压扩散焊接方法包括以下步骤：
3、步骤1：将fe-mn-al-c系轻质钢板进行包套焊接并真空脱气；
4、步骤2：将步骤1得到的产品进行热等静压扩散焊接：热等静压设备加入氩气作为压力介质升压至100～200mpa，同时升温至700～1200℃，保温保压2～8h。
5、优选的，所述fe-mn-al-c系轻质钢板在步骤1之前将其进行表面处理:将fe-mn-al-c系轻质钢板的待焊接面及其它表面打磨抛光，具体步骤为：将fe-mn-al-c系轻质钢板待焊接面及其它表面进行抛光打磨抛光使之光滑清洁，然后用质量浓度20％的稀盐酸浸洗待焊接面及其它表面，再用超声波清洗仪清洗10～30min，最后于50～70℃的烘干箱烘干30～60min。
6、优选的，所述步骤1中，包套采用不锈钢包套，包套焊接采用氩弧焊焊接。
7、优选的，所述步骤1中，fe-mn-al-c系轻质钢板与不锈钢包套接触面铺设硅酸铝高温棉，厚度0.2mm。
8、进一步的，所述步骤1真空脱气的具体步骤为：脱气的升温过程呈两段式升温：第一阶段以2～5℃/min的升温速度升温至100～200℃，然后保温，保温过程中每半小时记录一次真空度，至真空度为1～9e-3pa停止保温；第二阶段以2～5℃/min升温速度升温至450～550℃，然后保温，保温过程中每半小时记录一次真空度，至真空度为1～9e-3pa时停止保温。
9、优选的，所述步骤2升温过程从常温开始升温，升温至700～1200℃的升温速率为3～10℃/min。
10、优选的，所述fe-mn-al-c系轻质钢板厚度为3～12mm。
11、优选的，所述fe-mn-al-c系轻质钢板化学成分质量百分比为mn:15％～30％，al:2％～12％，c:0.5％～2.0％，其余为fe和不可避免的杂质。
12、采用上述fe-mn-al-c系轻质钢板的热等静压扩散焊接方法后，fe-mn-al-c系轻质钢焊接接头抗拉强度≥800mpa，屈服强度≥530mpa，延伸率≥13mpa。
13、优选的，fe-mn-al-c系轻质钢焊接接头抗拉强度≥900mpa，屈服强度≥620mpa，延伸率≥15mpa。
14、需要说明的是，本专利技术采用的fe-mn-al-c系轻质钢板的热等静压扩散焊接方法不仅仅局限于板状的fe-mn-al-c系轻质钢，其他可焊接形状、尺寸的fe-mn-al-c系轻质钢均可采用本专利技术方法实现焊接。
15、优选的，步骤2结束之后，机加工去包套得到成品，具体步骤为：将步骤2得到的成品空冷至室温后机加工去包套，将fe-mn-al-c系轻质钢表面处理干净得到成品。
16、本专利技术具有以下有益成果：
17、与现有技术相比，本专利技术提供了一种fe-mn-al-c系轻质钢板的热等静压扩散焊接方法。在脱气阶段能够将包套内的水蒸气和氧气充分去除，采用高温、高压的热等静压扩散焊接工艺，避免了焊缝中气孔、夹杂等缺陷的产生，获得了良好的焊缝质量，焊接接头强度优异，焊接效率更高，易于实现批量加工。升温至700～1200℃，温度过高就达到了金属熔点，温度过低，焊接效果变差，在此温度区间内焊接效果最好。
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1.一种Fe-Mn-Al-C系轻质钢板的热等静压扩散焊接方法，其特征在于，所述Fe-Mn-Al-C系轻质钢板的热等静压扩散焊接方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的Fe-Mn-Al-C系轻质钢板的热等静压扩散焊接方法，其特征在于，在步骤1之前将其进行表面处理：将Fe-Mn-Al-C系轻质钢板的待焊接面及其它表面打磨抛光。
3.根据权利要求1所述的Fe-Mn-Al-C系轻质钢板的热等静压扩散焊接方法，其特征在于：步骤1所使用的Fe-Mn-Al-C系轻质钢板，厚度为3～12mm。
4.根据权利要求1所述的Fe-Mn-Al-C系轻质钢板的热等静压扩散焊接方法，其特征在于，所述步骤1中，Fe-Mn-Al-C系轻质钢板与包套接触面铺设硅酸铝高温绵。
5.根据权利要求1所述的Fe-Mn-Al-C系轻质钢板的热等静压扩散焊接方法，其特征在于，所述步骤1真空脱气的具体步骤为：脱气的升温过程为：第一阶段以2～5℃/min的升温速度升温至100～200℃，然后保温，保温过程中每半小时记录一次真空度，至真空度为1～9e-3pa停止保温；第二阶段以2
6.根据权利要求1所述的Fe-Mn-Al-C系轻质钢板的热等静压扩散焊接方法，其特征在于，所述步骤2升温至700～1200℃的升温速率为3～10℃/min。
7.根据权利要求2所述的Fe-Mn-Al-C系轻质钢板的热等静压扩散焊接方法，其特征在于，将Fe-Mn-Al-C系轻质钢板待焊接面及其它表面进行抛光打磨抛光，然后用浓度20％的稀盐酸浸洗待焊接面及其它表面，再用超声波清洗仪清洗10～30min，最后于烘干箱烘干30～60min。
8.根据权利要求1所述的Fe-Mn-Al-C系轻质钢板的热等静压扩散焊接方法，其特征在于，在步骤2之后机加工去包套得到成品。
9.根据权利要求8所述的Fe-Mn-Al-C系轻质钢板的热等静压扩散焊接方法，其特征在于，步骤2之后得到的成品空冷至室温后机加工去包套，将Fe-Mn-Al-C系轻质钢表面处理干净得到成品。
...【技术特征摘要】
1.一种fe-mn-al-c系轻质钢板的热等静压扩散焊接方法，其特征在于，所述fe-mn-al-c系轻质钢板的热等静压扩散焊接方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的fe-mn-al-c系轻质钢板的热等静压扩散焊接方法，其特征在于，在步骤1之前将其进行表面处理：将fe-mn-al-c系轻质钢板的待焊接面及其它表面打磨抛光。
3.根据权利要求1所述的fe-mn-al-c系轻质钢板的热等静压扩散焊接方法，其特征在于：步骤1所使用的fe-mn-al-c系轻质钢板，厚度为3～12mm。
4.根据权利要求1所述的fe-mn-al-c系轻质钢板的热等静压扩散焊接方法，其特征在于，所述步骤1中，fe-mn-al-c系轻质钢板与包套接触面铺设硅酸铝高温绵。
5.根据权利要求1所述的fe-mn-al-c系轻质钢板的热等静压扩散焊接方法，其特征在于，所述步骤1真空脱气的具体步骤为：脱气的升温过程为：第一阶段以2～5℃/min的升温速度升温至100～200℃，然后保温，保温过程中每半小时记录一次真空度，至真空度为1～9...
【专利技术属性】
技术研发人员：邢梅，黄自成，陈姗姗，李秉远，
申请(专利权)人：安徽信息工程学院，
类型：发明
国别省市：
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