[实用新型]一种新型异种金属材料结合界面结构

说明书

本实用新型公开了一种新型异种金属材料结合界面结构。本实用新型中的锯齿形界面结构根据产品需求进行设计。锯齿结构可以是均匀等长锯齿和周期性不等长锯齿，锯齿结合区走向可以是直线也可以斜线，结合界面的横截面为直线形、折线和曲线形状。采用激光熔覆沉积制造技术可以按照需求进行制造。本实用新型可以有效提高异种材料的界面结合力。

技术领域

本发明属于激光制造领域，涉及一种新型的异种材料结合界面。

背景技术

采用一定的技术方法将异种材料连接到一起共同构成具有某种应用功能的产品和部件是非常常见的现象，比如异种材料焊接，表面涂层等。当前所有这样的结合界面都是面状结合，即平面状或者曲面状，从局部或者围观角度，都归属为平面状结合。但这样的结合界面存在固有的缺陷：界面结合力弱；比较容易产生缺陷，如孔洞甚至裂纹；失效原因也多是裂纹沿界面的扩展。

增材制造技术通过将三维产品结构离散为二维平面结构后形成特定的数控程序，再逐层堆积制造。与传统的减材制造技术相比，工艺限制较少，可以制造传统工艺无法实现的新型结构特赠。

本发明提出一种利用增材制造技术获得的新型结合界面，可以有效提高界面结合力，降低界面上的裂纹扩展速率，提高产品的使用寿命。

发明内容

本发明提供了一种利用增材制造技术制造的能够增强异种材料界面结合力的结构及其制造方法。此结构适用于线膨胀系数相差较大的异种材料的连接，本发明可有效增强异种材料之间的结合力，具有防裂纹扩展的效果，可有效保证产品的可靠性。

本发明所提出的异种材料结合界面，其结构特征为：所述异种金属材料结合界面的纵截面为锯齿形，异种金属材料之间为冶金熔合。

本发明所述新型异种金属材料结合界面结构，其特征在于，所述纵截面锯齿形为周期性等高等长锯齿，其参数为锯齿高度为：0.5 mm~2 mm，螺距：0.3~1.5 mm。

本发明所述新型异种金属材料结合界面结构，其特征在于，所述纵截面锯齿形为周期性不等高锯齿，其基本单元为1~3个矮锯齿配合1~3个高锯齿，矮锯齿与高锯齿的高度差为1~3个矮齿齿高。

本发明所述异种金属材料结合界面结构，其特征在于，所述纵截面锯齿形为周期性不等长锯齿，一种材料的螺距为另一种材料螺距的2~4倍。

本发明所述新型异种金属材料结合界面结构，其特征在于，所述纵截面融合区域的走向为直线、斜线、弧线。

本发明所述新型异种金属材料结合界面结构，其特征在于，所述横截面为直线、折线、弧线、圆形、半圆形、椭圆形、多边形。

本发明所述新型异种金属材料结合界面结构，其特征在于，所述横截面的界线为波浪线、直线。

本发明所述新型异种金属材料结合界面结构，其特征在于，所述横截面的界线为波浪线，其周期长度为1 mm~6 mm，峰高为0.5 mm~3 mm。

本发明所述新型异种金属材料结合界面结构，其特征在于，所述异种金属材料为：钴基合金与控氮奥氏体不锈钢、高速钢与工具钢。

本发明所述新型异种金属材料结合界面结构的制备方法，其特征在于，利用激光熔覆沉积制造技术或等离子体熔丝增材制造技术。

本发明所述新型异种金属材料结合界面结构的制备方法，其特征在于，所述制备步骤如下：

S1：创建目标产品的三维数模；

S2：设计异种金属材料结合界面的纵截面的锯齿形状；