專利名稱：：一種鈦合金與不銹鋼的焊接方法

　　技術領域：

　　：本發明涉及一種金屬的焊接方法，具體涉及一種鈦合金與不銹鋼之間的焊接方法。

　　背景技術：

　　：鈦合金是一種廣泛應用于航空航天、醫療衛生、運動休閑等領域的金屬，它的強度高、密度小，機械性、韌性和抗蝕性都較好，但在實際使用中，當其用于某些特殊構件上需結合其他金屬時，往往難度較大。如鈦與不銹鋼屬異種金屬材質，兩者性質差異太大，以一般焊接方式無法達到合金化的結合效果，容易形成假焊現象而無結合強度可言。因此一般鈦合金與不銹鋼的結合方法，多采用螺絲鎖固、膠合、鉚合等。但上述機械結合方式會使兩種金屬產生間隙，能量多經由螺絲或鉚釘傳達，造成能量傳達分布不均；而膠合有耐溫問題，通常溫度超過180。C即出現脆化或軟化現象。故上述結合方式會影響結合強度。以銀基釬焊方式結合鈦合金與不銹鋼可有效避免上述問題的發生，使能量在兩種材質間平均交互傳遞且能承受較高溫度。為提升銀基釬焊方式結合鈦合金與不銹鋼的結合強度，目前有廠商開發出通過電鍍層進行結合的方式，即在鋼材結合表面電鍍鎳，再將鈦合金與鍍鎳不銹鋼界面通過涂布銀基焊材，最后施以釬焊方式結合，這樣可有效提升鈦合金與不銹鋼的結合強度。但這種結合方式仍存在以下不足一、電鍍過程中有環境污染問題；二、如圖l所示，有可能會因為電鍍后清理鍍液不徹底而造成在銀基釬焊過程中鍍液向結合面擴散，進而影響鈦合金與不銹鋼的結合強度；三、如圖2所示，鍍鎳層A與不銹鋼接觸部分界限清晰，故連接不穩定，有剝離脫落的可能。

　　發明內容本發明提供一種鈦合金與不銹鋼的焊接方式，其目的在于改善鈦合金與不銹鋼焊接后的結合強度。為達到上述目的，本發明采用的技術方案是一種鈦合金與不銹鋼的焊接方法，以真空二次釬焊方式結合鈦合金與不銹鋼；其中，第一次真空釬焊使用鎳基焊材，經高溫融化滲入不銹鋼的接合面表層，并在不銹鋼的接合面表層擴散形成合金化接合面；第二次真空釬焊使用銀基焊材，并以不銹鋼的合金化接合面與鈦合金結合。上述技術方案中的有關內容解釋如下1、上述方案中，所述鎳基焊材采用AWSBNi-2。("AWS":美國焊接協會)2、上述方案中，所述銀基焊材采用AWSBAg-8。3、上述方案中，所述不銹鋼為需要固溶熱處理或淬火熱處理的不銹鋼。所述的固溶熱處理是指將合金加熱到適當溫度，保持足夠長的時間，使一種或幾種相(一般為金屬間化合物)溶入固溶體中，然后快速冷卻到室溫的金屬熱處理操作，簡稱固溶處理。經過固溶熱處理的合金，其組織可以是過飽和固溶體或通常只存在于高溫的一種固溶體相，因此在熱力學上處于亞穩態，在適當的溫度或應力條件下會發生脫溶或其他轉變。本發明工作原理及優點為本發明的鈦合金與不銹鋼焊接方法，是以真空釬焊工藝使鎳基焊材與不銹鋼表層合金化，故無環境污染、無鍍層剝離及鍍液滲出等問題的存在，且可配合不銹鋼熱處理條件選用不同溫度條件的鎳基焊材，同時施以不銹鋼熱處理(固溶、淬火)，以減少其它工藝步驟，提高設備利用率與產品利潤。附圖1為ASTM630不銹鋼電鍍鎳后處理不良時鍍液外滲的圖片；附圖2為本發明ASTM630不銹鋼電鍍鎳的表層顯微組織圖；附圖3為本發明ASTM630真空釬焊BNi-2鎳基焊料的表層顯微組織圖；附圖4為參照AWSC3.2規范的釬焊強度拉力測試片結構俯視圖；附圖5為圖4拉力測試片的結構主視圖。以上附圖A、鍍鎳層；B、ASTM630析出硬化型不銹鋼；C、BNi-2鎳基焊材；D、合金化接合面；1、焊接點；2、涂覆焊料；3、第一表面。具體實施例方式下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述實施例一種鈦合金與不銹鋼的焊接方法，以真空二次釬焊方式結合鈦合金與不銹鋼；其中，第一次真空釬焊使用鎳基焊材，將其涂布于欲接合位置的不銹鋼表面，并限制其高溫時流動區域，而后經高溫融化滲入不銹鋼的接合面表層，并在不銹鋼的接合面表層擴散形成合金化接合面D(見圖3);第二次真空釬焊使用銀基焊材，將其涂布于所述合金化接合面D，并以此使不銹鋼的合金化接合面與鈦合金結合。為達到較佳結合強度要求，發明人先以多種鎳基焊材制作ASTM630(17-4)("ASTM":美國材料與試驗協會)析出硬化型不銹鋼B釬焊搭接拉力測試片(如圖4、5所示，該拉力測試片由兩塊焊材基片以各自第一表面3相對，在焊接點l處焊接固定，其中涂覆焊料2在兩塊基片的連接處可使焊接更穩固);多種銀基焊材制作AMS4914(Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn)("AMS，':美國航空航天材料規范)析出硬化型鈦合金釬焊搭接拉力測試片，以供釬焊焊材選定，測試結果如表一及表二所示。

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