[发明专利]铜钢复合构件的感应熔铸连接方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铜钢复合构件的连接方法。

背景技术

为了使金属材料最大限度地发挥出其性能，方法之一就是把性能不同的材料加以组合制成复合构件。铜合金导电导热性能好，而钢具有价格低、强度高、导磁性能优异等优点，因此铜钢复合构件能实现铜与钢的性能和经济上的互补，在很多场合取得了应用。

铜钢复合构件的制造必然涉及二者的连接问题，涉及铜钢异种金属的常用焊接方法有熔化焊、钎焊、固相焊。但采用钎焊的方法焊接复杂形状焊缝时，向焊缝添加钎料困难，焊后工件的气密性较差、接头强度低。传统的铜钢复合构件连接时需要预先加工铜钢部件，机械加工时间长，生产效率低，且对焊接过程中的装配有较高要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了解决现有钎焊方法焊后工件气密性差、接头抗拉强度低的问题，提供了一种铜钢复合构件的感应熔铸连接方法。

本发明铜钢复合构件的感应熔铸连接方法如下：一、根据所要得到的复合构件的形状设计钢基体和成型套，将成型套套在钢基体的外面装配成中间有间隙的工件；二、用熔铸材料填满钢基体与成型套间的间隙，并且用焊剂a覆盖熔铸材料，再将工件加热至700℃～750℃，保温10秒；三、再向间隙中加入焊剂b填满间隙，继续加热至930℃～1150℃，保温20秒～40秒，保温的同时间隔5秒向间隙中补充加入熔铸材料填满间隙，然后以20℃/s～40℃/s的速度冷却至400℃，然后缓慢冷却至室温，再经过机械加工即得到铜钢复合构件。本发明方法步骤一所述的钢基体为钢基体为10#钢或45#钢；步骤二所述的熔铸材料为H62黄铜、紫铜或HS221锡黄铜焊丝；步骤二中所述的焊剂a由40～45重量份硼酸、40～45重量份硼砂和10～20重量份氟化钾组成；步骤三所述的焊剂b由45～55重量份硼酸和45～55重量份硼砂组成。

采用本发明方法所得铜钢复合构件中接头抗拉强度可达232MPa，经3MPa油压密封测试，保持5分钟接头处无泄漏现象。

附图说明

图1是具体实施方式十一中的工件；图2是具体实施方式十一中铜钢复合构件，图中4表示10#刚，5表示熔铸材料；图3是具体实施方式十一中H62黄铜与10#钢连接接头界面处的金相照片；图4是具体实施方式十二中紫铜与10#钢连接接头界面处的金相照片；图5是具体实施方式十三中紫铜与10#钢连接接头界面处的金相照片。

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：本实施方式中铜钢复合构件的感应熔铸连接方法如下：一、根据所要得到的复合构件的形状设计钢基体1和成型套2，将成型套2套在钢基体1的外面装配成中间有间隙3的工件；二、用熔铸材料填满钢基体1与成型套2间的间隙3，并且用焊剂a覆盖熔铸材料，再将工件加热至700℃～750℃，保温10秒；三、再向间隙3中加入焊剂b填满间隙3，继续加热至930℃～1150℃，保温20秒～40秒，保温的同时间隔5秒向间隙3中补充加入熔铸材料填满间隙3，然后以20℃/s～40℃/s的速度冷却至400℃，然后缓慢冷却至室温，再经过机械加工即得到铜钢复合构件。

本实施方式中所用加热设备由深圳市双平电源技术有限公司生产，型号为SP30-AB型高频感应加热设备。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一所述的钢基体为钢基体为10#钢或45#钢。其它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或二不同的是步骤二所述的熔铸材料为H62黄铜、紫铜或HS221锡黄铜焊丝。其它与具体实施方式一或二相同。

本实施方式中HS221锡黄铜焊丝按质量分数由60％铜、38.7％锌、0.3％硅和1％锡组成。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三不同的是步骤二中所述的焊剂a由40～45重量份硼酸、40～45重量份硼砂和10～20重量份氟化钾组成。其它与具体实施方式一至三相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四不同的是步骤二中所述的加热温度为710℃～740℃。其它与具体实施方式一至四相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五不同的是步骤二中所述的加热温度为730℃。其它与具体实施方式一指五相同。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六不同的是步骤三所述的焊剂b由45～55重量份硼酸和45～55重量份硼砂组成。其它与具体实施方式一指六相同。