[发明专利]一种铜铬合金与不锈钢的连接方法

说明书

技术领域

本发明属于异种材料连接技术领域，涉及一种铜铬合金与不锈钢的连接方法。

背景技术

随着科学技术的迅速发展，对材料性能的要求越来越高，现有的单一材料已远远不能满足一些特殊使用要求。为此，国内外大量学者采用各种连接技术将不同性能的材料连接起来，取长补短，得到单一材料无法比拟的、综合性能优越的新型双金属材料。铜铬合金与不锈钢连接而成的铜铬合金-不锈钢双金属材料由于同时具有铜铬合金的高导电性能、高导热率、低接触电阻以及不锈钢耐腐蚀、良好的机械性能等优点，从而在航空航天、汽车制造、核能工程、机械制造等领域中有着广阔的应用前景。

目前，应用比较广泛的连接技术主要有：机械连接、胶接和焊接等。但这些方法得到的双金属材料的界面结合力低、结合区附近材料性能降低，无法形成理想的界面结合层，对其整体材料的使用性能影响较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种铜铬合金与不锈钢的连接方法，解决了现有连接技术得到的双金属材料界面结合力低、结合区附近材料性能降低的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种铜铬合金与不锈钢的连接方法，分别对不锈钢阶梯试样块和铜铬合金试样块进行表面清洗后，用电镀的方法在不锈钢阶梯试样块的表面附着一层铬，然后将铜铬合金试样块放于不锈钢阶梯试样块上面后一同放置于底部有活性炭的石墨坩埚中进行熔接处理，即得到铜铬合金-不锈钢双金属材料。

本发明的特点还在于，

不锈钢阶梯试样块通过以下方式得到：将材质为1Cr18Ni9Ti的不锈钢棒材进行机加工去氧化层后加工成Φ26×30+Φ13×10的阶梯试样块即可。

铜铬合金试样块通过以下方式得到：将铬含量0.5～0.8wt%铜铬合金棒材切割成Φ28×40的试样块即可。

表面清洗具体操作过程如下：不锈钢阶梯试样块和铜铬合金试样块先用柔和的布或者纸将表面油污擦干净，随后浸泡在酒精试剂中进行超声波振荡除去残余的油污。

熔接在微机程控高温烧结炉中进行，具体操作过程为：以15～25℃/min的加热速度进行加热，当温度达到1080～1180℃时，保温30～90min后随炉冷却。

本发明的有益效果是，本发明铜铬合金与不锈钢的连接方法，通过不锈钢阶梯试样块的表面镀一层铬，然后将铜铬合金试样块放于不锈钢阶梯试样块上面后一同放置于底部有活性炭的石墨坩埚中进行熔接处理，得到界面强度稳定高于基体的铜铬合金-不锈钢双金属材料，通过分析发现，界面稳定性显著提高，为异种材料的连接提供了一种技术方法。

附图说明

图1是本发明铜铬合金与不锈钢的连接方法的工艺流程图；

图2是本发明连接方法中试样块在石墨坩埚中的放置顺序示意图；

图3是本发明实施例1得到的铜铬合金-不锈钢双金属材料的断口SEM图；

图4是图3的局部放大图。

图中，1.铜铬合金试样块，2.不锈钢阶梯试样块，3.多孔陶瓷隔板，4.活性炭。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明一种铜铬合金与不锈钢的连接方法，分别对不锈钢阶梯试样块和铜铬合金试样块进行表面清洗后，用电镀的方法在不锈钢阶梯试样块的表面附着一层铬，然后将铜铬合金试样块放于不锈钢阶梯试样块上面后一同放置于底部有活性炭的石墨坩埚中进行熔接处理，即得到铜铬合金-不锈钢双金属材料。

如图1所示，具体按照以下步骤实施：

步骤1，将材质为1Cr18Ni9Ti的不锈钢棒材进行机加工去氧化层后加工成Φ26×30+Φ13×10的阶梯试样块得到不锈钢阶梯试样块；将铬含量0.5～0.8wt%铜铬合金棒材切割成Φ28×40的试样块，得到铜铬合金试样块；

步骤2，将步骤1得到不锈钢阶梯试样块和铜铬合金试样块先用柔和的布或者纸将表面油污擦干净，随后浸泡在酒精试剂中进行超声波振荡除去残余的油污；

步骤3，采用电镀的方法在表面清洗后的不锈钢阶梯试样块的表面附着一层铬，如图2所示，然后将铜铬合金试样块1放于不锈钢阶梯试样块2上面后一同放置于底部有活性炭4的石墨坩埚中，不锈钢阶梯试样块2与活性炭4之间放置有一层多孔陶瓷隔板3，在微机程控高温烧结炉中进行熔接处理，具体操作过程为：以15～25℃/min的加热速度进行加热，当温度达到1080～1180℃时，保温30～90min后随炉冷却，即得到铜铬合金-不锈钢双金属材料。