一种Ti-Ni基记忆合金表面镀铟方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种Ti-Ni基记忆合金表面锻铜方法，通过该方法在Ti-Ni基记忆合 金表面锻覆得到结合力好的铜锻层，属于Ti-Ni基记忆合金表面处理技术领域。
【背景技术】
[0002] 形状记忆合金是W等原子比TiNi合金系为代表的智能金属，具有独特的形状记 忆特性。形状记忆效应是合金在低溫下变形后在加热到某临界溫度W上时发生恢复至初始 形状的一种特殊性能。利用形状记忆合金材料的该特性工程中制备出多种驱动、执行元件， 目前在机械和自动化工业中已得到广泛应用；其中，形状记忆合金管接头是其典型代表，其 原理是同样利用记忆回复特性在低溫下将某尺寸的管接头扩径，使其内径尺寸变大，与被 接管间隙配合，升溫后管接头由于其形状记忆效应，管接头发生回复，内径开始向原始内径 恢复，从而对被接管产生接触和抱紧，使管路紧固连接和密封。目前，记忆合金管接头在航 天、军工领域得到广泛应用。
[0003] 在管路连接实践工程中，接触面的完美接触是保证密封效果的必要条件，特别是 在气体管路要求高密封性时，常在连接处采用软质金属垫层或者表面锻覆软质金属层来提 高管路连接接头的密封性能。因此，前期发明人发明了一种Ti-Ni基记忆合金电锻的方法， 克服了 Ti-Ni基记忆合金锻覆金属困难的难题，并实现了 Ti-Ni基记忆合金表面锻覆金锻 层的工艺，基本解决了气体管路中高密封性要求。但是目前，因为记忆合金表面电锻金锻层 本身显微硬度仍然为HVlOO左右，在某些特高密封场合时，记忆合金表面需要塑性更好、硬 度更低的金属锻层。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种能够在Ti-Ni基记忆合金表面得到结合力好的铜锻 层的方法。 阳〇化]为实现上述目的，本发明采取W下技术方案：
[0006] 本发明的上述目的是通过W下技术方案解决的：
[0007] 一种Ti-Ni基记忆合金表面锻铜方法，包括如下步骤：（1)将Ti-Ni基记忆合金工 件打磨，除诱后，进行电净处理；（2)活化处理；（3)锻儀，得锻儀Ti-Ni基记忆合金；（4)锻 儀之后，再锻铜，得锻铜Ti-Ni基记忆合金。
[0008] 步骤（1)在电净处理中，工艺条件为：工件接正极，电压为3-6V，电极相对运动速 度为4-8m/min，溫度为室溫，时间为30-120秒。然后水洗。
[0009] 采用的电净溶液的组成为：
[0010] 氨氧化钢（NaOH) 20-3Og/L 碳酸钢(俯2€〇3) 18-22g/L 憐酸H钢（化江〇4) 40-60g/L 氯化钢（NaCl) 2-3 g/L W11] 步骤似在活化处理中，工艺条件为：工件接正极，电压为3-8V，电极相对运动速 度为4-8m/min，溫度为室溫，时间为30-60秒。
[0012] 采用的活化液的组成为： 阳〇1引氨氣酸师）5-30ml/L [0014]盐酸（肥 1) 100-500ml/L 阳01引 蒸馈水化0) 470-895ml/L
[0016] 步骤（3)在锻儀过程中，工件接负极，先在无电状态下用锻儀溶液在待锻表面擦 拭上一层锻液，再用7-8V电压闪锻5-10秒，再降至2-4V刷锻30-300秒，电极相对运动速 度5-lOm/min。为保证打底儀层结合良好，工件在酸蚀活化后应当迅速进入锻儀工序。
[0017] 采用的锻儀溶液的组成为：
[0018] 七水硫酸儀（N设〇4 7&0) 350-4Q0g/L 盐酸（HCl) 18-25g/L 冰乙酸（C巧4〇2) 65-75g/L 氯化镇（NiCl) 15-30g/L
[0019] 步骤（4)在锻铜过程中，锻铜工艺参数为：将经过锻儀处理的合金工件接负极， 先在20V电压下闪锻3-10秒，再降为12-18V进行刷锻，5-20分钟，电极相对运动速度为 10-15m/min，用清水冲洗干净，得锻铜Ti-Ni基记忆合金；采用锻铜溶液的成分和配比为： 硫酸铜（In2(S〇4)3)50g/L，硫酸侣（十八水硫酸侣，Al2(S〇4)3. 18H2〇)l〇-15g/l，硫酸钢（十 水硫酸钢，Na2S〇4. 10H2〇)8-12g/L，抑值：2. 0-3. 0。
[0020] 本发明Ti-Ni基记忆合金工件在电解-活化-打底儀后，锻铜，得表面锻铜Ti-Ni 基记忆合金工件。
[0021] 本发明提供的锻铜工艺参数在儀打底Ti-Ni基记忆合金表面上能够形成1-30 y m 的锻层。锻层经过弯曲折断等试验，锻层和基体之间，锻层和锻层之间结合良好。锻层结合 平整、光滑、致密。 阳0巧本发明Ti-Ni基记忆合金锻铜工艺操作简单，性能稳定，填补了 Ti-Ni基记忆合金 表面处理的一项空白。
[0023] 下面通过【具体实施方式】对本发明做进一步说明，但并不意味着对本发明保护范围 的限制。
【具体实施方式】
[0024] 实施例1 阳0巧]取Ti44Ni47Nbe记忆合金精密管接头，其内径为6mm，长20mm。该管接头为扩径后半 成品工件，要求在室溫没有溫升的条件下在其内管壁锻5 ym左右铜锻层。采用如下工艺流 程锻铜：电净去油一酸蚀活化一锻儀打底一清水冲洗一锻铜层。 阳0%] 具体步骤是：
[0027] 第一步：电净去油
[0028] 电净溶液组成和工艺规范为：
[0029] 氨氧化納（NaOH) 23.0g/L 碳酸销（Na2C〇3) 20g/L 憐酸三钢（Na3P〇4) 52.0g/L 氯化钢（NaO) 2.2g/L 王件接正极，电压5V，.
[0030] 电极相对运动速度为：8m/min。
[0031] 溫度：室溫。
[0032] 时间：60 秒。 阳03引 水洗。
[0034] 第二步：酸蚀活化
[0035] 活化液成分和工艺规范为：
[0036] 氮氣藤猫巧 巧瓜犯施 :盐酸(HCl) 300m i/L 蒸馈水（H2O) 675ml/L 工件接正极 电压4.5V。
[0037] 电极相对运动速度8m/min。
[0038] 溫度：室溫。
[0039] 时间：45 秒。
[0040] 第=步：打底锻儀层
[0041] 打底锻儀溶液成分和工艺规范为：
[0042] 七水硫酸媒（执S04 7H20 ) 400g/L
[0043] 盛酸（HCl) 25g/L 冰立酸（C2H4O2) 75g/L 氯化儀（NiCl) 25琶IL
[0044] 电极相对运动速度6m/min。
[0045] 为保证打底儀层结合良好，工件在酸蚀活化后应当迅速进入锻儀工序。工件接负 极，先在无电状态下用上述提供的锻儀溶液在待锻表面擦拭上一层锻液（使得被锻表层的 显微凹槽里面充满锻液，通过接下来的高电压闪锻提高锻层结合力），再用7V电压闪锻7 秒，再降至3V刷锻180秒左右。用水冲洗净锻层表面残余儀锻液。 阳046] 第四步：锻铜
[0047] 锻铜液成分和工艺规范为： W48]硫酸铜（In2(S〇4)3) 50g/L W例 硫酸侣（Al2(S〇4)3. 1 細2〇) lOg/L 阳化0] 硫酸钢（胞28〇4. 10&0) 12g/L W51]抑值：2.0-3.0
[0052] 工件接负极，先在20V电压下进行闪锻5秒，再降为15V刷锻5分钟，电极相对运 动速度为lOm/min。
[0053] 用水冲洗，并对废液进行无害化处理后就完成整个锻铜工艺。
[0054] 得到的锻铜层均匀细致，表面光洁，铜锻层厚度约为5 y m。锻层在承受记忆合金管 接头7%，径向收缩后仍未出现剥落，锻层结合力良好。 阳〇5引 实施例2
[0056] 取Ti44Ni47Nbe记忆合金精密管接头，其内径为6mm，长20mm。该管接头为扩径后半 成品工件，要求在室溫没有溫升的条件下在其内管壁锻20 ym左右铜锻层。采用如下工艺 流程锻铜：电净去油一酸蚀活化一锻儀打底一清水冲洗一锻铜层。
[0057] 具体步骤是：
[0058] 第一步：电净去油
[0059] 电净溶液组成和工艺规范为：