本发明公开了一种Ti
1.Ti₃C₂/Cu-Al金属陶瓷材料的电弧焊接方法,其特征在于包括以下 步骤: (1)将两块Ti₃C₂/Cu-Al金属陶瓷材料的待焊接表面清理干净,分别 与直流或交流电源的两个电极连接; (2)将两个待焊接表面接触,构成电源回路,而后接通流动的氩气, 使其笼罩在焊接面周围,使焊接面与空气隔离,而后接通电源; (3)施加1-5A/mm²的电流,之后将两个焊接面沿法线方向分离1-3mm 的距离,使分离后的两个焊接面之间产生电弧,持续0.5-5秒钟后切断电 源; (4)随即使分离的两个焊接面迅速接合,并沿焊接面的法线方向施 加0.5-2.5MPa的压力,将此压力保持到焊口温度降至20-25°C,卸压并 关闭氩气,即完成两块Ti₃C₂/Cu-Al金属陶瓷材料之间的焊接。
2.根据权利要求1所述的Ti₃C₂/Cu-Al金属陶瓷材料的电弧焊接方法, 其特征在于:步骤(1)中,焊接的两块材料还适用于Ti₃C₂/Cu-Al金属陶 瓷材料与各种铜合金材料。 技术领域 本发明涉及Ti₃C₂/Cu-Al金属陶瓷材料及其与别种材料之间的牢固连接方法。 背景技术 Ti₃C₂/Cu-Al金属陶瓷材料是采用专利号为ZL200510012150.5、发明名称为“一种 Ti₃C₂/Cu-Al金属陶瓷材料及其制备方法”的发明专利制造的一种以Cu和Ti₃AlC₂陶瓷为原料 反应型复合的新型材料。该材料具有很高的强度和韧性、良好的导电性、导热性、耐磨性、 耐腐蚀性和高温稳定性,在机械装备、电工器件、载运工具、能源装备和化工装备等领域 有广泛的用途。 材料加工方法对于材料的应用是十分重要的。这种新型的Ti₃C₂/Cu-Al金属陶瓷材料是 采用粉末冶金的方法制备的,要用其制造特定结构形状的零件,可以采用粉末坯体成型后 烧结的方法,也可以采用对预先制备的块体材料进行机加工的方法。然而,对于复杂结构 形状的零件,前一种方法是相当困难的,而后一种方法不仅造成材料的浪费,且对于某些 空心的封闭结构,例如空心球,实际上是无法实现的。此外,这种新型的Ti₃C₂/Cu-Al金属 陶瓷材料与其它材料的牢固连接,也是需要解决的重要工程问题。 发明内容 本发明所要解决的技术问题是,提供一种Ti₃C₂/Cu-Al金属陶瓷材料的电弧焊接方法, 以解决其复杂结构形状零件制造的问题,以及该材料与纯铜或铜合金材料之间的牢固连接 问题。 本发明的技术方案: 一种Ti₃C₂/Cu-Al金属陶瓷材料电弧焊接方法,该方法包括以下步骤: (1)将两块Ti₃C₂/Cu-Al金属陶瓷材料的待焊接表面清理干净,分别与直流或交流电 源的两个电极连接; (2)使两个待焊接表面接触,构成电源回路,而后接通流动的氩气,使其笼罩在焊接 面周围,使焊接面与空气隔离,而后接通电源; (3)施加1~5A/mm²的电流,之后将两个焊接面沿法线方向分离1~3mm的距离,使 分离后的两个焊接面之间产生电弧,持续0.5~5秒钟后切断电源; (4)随即使分离的两个焊接面迅速接合,并沿焊接面的法线方向施加0.5~2.5MPa的 压力,将此压力保持到焊口温度降至20-25°C,卸压并关闭氩气,即完成两块Ti₃C₂/Cu-Al 金属陶瓷材料之间的焊接。 上述的Ti₃C₂/Cu-Al金属陶瓷材料电弧焊接方法,也适用于Ti₃C₂/Cu-Al金属陶瓷材料与 Cu-Sn、Cu-Mg等各种铜合金材料的焊接。 本发明的一种Ti₃C₂/Cu-Al金属陶瓷材料电弧焊接方法的有益效果: (1)连接强度高,焊缝及影响区的断裂强度不低于Ti₃C₂/Cu-Al金属陶瓷材料本身; (2)焊缝窄,焊缝及影响区的宽度一般不超过3mm; (3)焊缝及影响区的化学稳定性不低于Ti₃C₂/Cu-Al金属陶瓷材料本身; (4)工艺简单,易于操作,适合工业化生产。 附图说明 图1为两块相同的Ti₃C₂/Cu-Al金属陶瓷材料的焊缝及其附近区域的外观状况(SEM 照片),显示焊接后的两块材料之间的连接状况; 图2为Ti₃C₂/Cu-Al金属陶瓷材料焊缝区典型金相组织结构(SEM照片),显示焊接后 的材料组织状况; 图3为焊接的Ti₃C₂/Cu-Al金属陶瓷材料试样拉断后的状况(光学照片),其断裂部位 不在焊接区,表明焊缝的连接强度不低于Ti₃C₂/Cu-Al金属陶瓷材料本身。 具体实施方式 实施例1 一种Ti₃C₂/Cu-Al金属陶瓷材料电弧焊接方法,该方法包括以下步骤: (1)将两块焊接面尺寸为10mm×10mm的Ti₃C₂/Cu-Al金属陶瓷材料的表面用砂纸磨 光,之后分别与电源的两个电极连接; (2)将两个待焊接表面接触,构成电源回路,而后接通流动的氩气,使其笼罩在焊接 面周围,使焊接面与空气隔离,然后接通电源; (3)施加2.0A/mm²的电流,随即将两个焊接面沿法线方向分离2.2mm的距离,使分 离后的两个焊接面之间产生电弧,持续2.5秒钟后切断电源; (4)随即将两个焊接面迅速接合,并沿焊接面的法线方向施加1.5MPa的压力,将此 压力保持到焊口温度降至25°C,卸压并关闭氩气,即完成两块Ti₃C₂/Cu-Al金属陶瓷材料 之间的焊接。 实施例2 (1)将焊接面尺寸为10mm×10mm的Ti₃C₂/Cu-A金属陶瓷材料和Mg含量为1.6wet% 的Cu-Mg合金材料表面用砂纸磨光,之后分别与电源的两个电极连接; (2)将两个待焊接表面接触,构成电源回路,而后接通流动的氩气,使其笼罩在焊接 面周围,使焊接面与空气隔离,然后接通电源; (3)施加3.8A/mm²的电流,之后将两个焊接面沿法线方向分离1.5mm的距离,使分 离后的两个焊接面之间产生电弧,持续1.5秒钟后切断电源; (4)随即使分离的两个焊接面迅速接合,并施加0.8MPa的压力,将此压力保持到焊 口温度降至20°C,卸压并关闭氩气,即完成Ti₃C₂/Cu-Al金属陶瓷材料与Cu-Mg合金材料 之间的焊接。 该方法还适用于Ti₃C₂/Cu-Al金属陶瓷材料与铜合金之间的牢固连接。