[01293694]一种钛-钢电阻钎焊的复合金属片及其制备方法

一、背景技术早期焊接主要应用于同种材料的连接，随着新材料、新技术的广泛应用，异种金属的连接在工程应用中变得越来越重要，通过异种金属的连接可以达到两种材料性能的良好结合，并且可以获得结构总重量的减少和成本最优化的效果。

但是，在异种金属焊接中，由于不同金属的组织结构、化学成分、机械性能和物理性能存在较大差异，因此异种金属之间的焊接要比同种金属的焊接复杂得多，能否实现可靠连接就显得尤为重要。

近年来，有学者针对这个问题通过大量研究发现，在异种金属之间加入粉末过渡层进行焊接，焊后接头具有良好的力学性能。其中，添加中间层过渡金属在异种金属连接时的作用在于：一方面，中间层金属能够阻挡两种金属元素的扩散，从而阻止脆性金属间化合物的产生;另一方面，由于异种金属元素在物理、化学性能上的巨大差异，中间层金属作为过渡层，能够令接头处物理、化学性能逐渐变化，从而减少因物理、化学性能的差异而产生的晶粒粗化、成分不均、应力集中、裂纹等不良因素，从而达到异种金属可靠的连接。

到目前为止，异种金属的连接仍然具有相当大困难，由于两种金属母材的物理化学性能相差巨大，会导致裂纹、气孔和空洞等缺陷的产生，因此急需解决异种金属的焊接难题。

本发明针对于钛合金和不锈钢的连接，焊接方法采用应用较为广泛的电阻点焊。对于钛合金和不锈钢来说，直接进行电阻点焊会产生较多的金属间化合物，导致接头的力学性能下降，限制机构的使用环境。针对此困难，我们采用添加过渡金属层的方法来阻挡钛元素的迁移。但是单一元素对于钛元素的阻挡效果有限，所以采用多种合金元素组合介入的方式来减少甚至消除金属间化合物。采用复合金属片的电阻钎焊，其接头的抗拉迁强度可达200Mpa以上。

为了解决异种金属焊接产生金属间化合物的问题，特别设计了一种复合金属片。对于钛合金与钢的连接问题，针对其焊接产生的钛-铁金属间化合物采取了添加过渡金属层的方法。该金属层的加入，成功的阻挡了钛元素向不锈钢一侧扩散，减少了脆性金属间化合物的生成，同时由于中间层的存在，在街头中减少了裂纹和孔洞的等缺陷的产生，有效的提高了焊接接头的强度。

采用本复合物金属片对钛-钢进行焊接时，克服了以往的钛-钢接头强度不足的问题。异种结构材料的应用可以极大地减少制造成本和能源消耗，对于实际生产有着重大的意义。

四、技术的成熟度、使用范围和安全性：早期焊接主要应用于同种材料的焊接，随着新材料、新技术的广泛应用，异种金属的连接在工程应用中变得越来越重要。通过异种金属的连接可以达到两种材料性能的良好结合，并且可以获得结构总重量的减少和成本最优化的结果。本发明属于技术制备领域，具体涉及一种制备复合金属片的方法，适用于异种金属的焊接。已进行实验，实验结果证明该技术安全可靠。

五、应用情况及存在的问题：本项目还未进行企业实际应用，尚未产生社会经济效益。

六、历年获奖情况（无）。