异种复合构件热等静压扩散连接制备方法与流程

文档序号:11911262阅读:来源:国知局

技术特征:

1.异种复合构件热等静压扩散连接制备方法,其特征在于:包括如下步骤:

步骤(一)、根据待制备的复合构件的形状,设计并加工组成复合构件的基础组件,所述基础组件包括基体毛坯(8)、镶块(5)、缸套毛坯(4)和接头毛坯(7),且基体毛坯(8)、镶块(5)、缸套毛坯(4)和接头毛坯(7)为至少两种不同的金属材料加工得到;

步骤(二)、加工包套组件,所述包套组件包括包套(1)、包套盖(2)和除气管(3);

步骤(三)、对包套组件以及基体毛坯(8)、镶块(5)、缸套毛坯(4)和接头毛坯(7)进行表面处理;

步骤(四)、按照待制备复合构件的形状,将基体毛坯(8)、镶块(5)、缸套毛坯(4)和接头毛坯(7)进行组装,组装后装入包套(1)内,并盖上包套盖(2),将包套(1)与包套盖(2)进行焊接,最后在包套盖(2)上预留的通孔位置焊接除气管(3);

步骤(五)、采用真空泵通过除气管(3)将包套(1)内的空气抽出,使包套(1)内气压小于5.0×10-3Pa,并保持4~6小时,在真空条件下封堵除气管(3),形成包套密闭结构;

步骤(六)、将包套密闭结构置于热等静压设备中进行热等静压处理;

步骤(七)、热等静压处理完成后,通过机械加工除去包套组件,得到待制备的复合构件。

2.根据权利要求1所述的异种复合构件热等静压扩散连接制备方法,其特征在于:所述基体毛坯(8)、镶块(5)采用铝合金材料,缸套毛坯(4)采用球墨铸铁材料,接头毛坯(7)采用不锈钢材料。

3.根据权利要求2所述的异种复合构件热等静压扩散连接制备方法,其特征在于:所述基体毛坯(8)、镶块(5)采用5A06铝合金材料,缸套毛坯(4)采用QT550或QT550A球墨铸铁材料,接头毛坯(7)采用0Cr18Ni9或1Cr18Ni9Ti不锈钢材料。

4.根据权利要求1所述的异种复合构件热等静压扩散连接制备方法,其特征在于:所述包套组件中的包套(1)、包套盖(2)和除气管(3)均采用铝,优选采用1060纯铝。

5.根据权利要求1所述的异种复合构件热等静压扩散连接制备方法,其特征在于:所述包套组件还包括垫块(6),步骤(四)中进行组装时,垫块(6)设置在基础组件与包套盖(2)之间,用于支撑包套盖(2),避免其在热等静压扩散连接过程中坍塌破裂。

6.根据权利要求5所述的异种复合构件热等静压扩散连接制备方法,其特征在于:所述垫块(6)采用低碳钢,对垫块(6)的表面处理为除油处理。

7.根据权利要求1-6之一所述的异种复合构件热等静压扩散连接制备方法,其特征在于:所述步骤(三)中对包套组件以及基体毛坯(8)、镶块(5)、缸套毛坯(4)和接头毛坯(7)进行表面处理的具体方法为:

对基体毛坯(8)、镶块(5)、包套组件进行碱洗处理,对缸套毛坯(4)表面进行镀镍处理,对接头毛坯(7)表面进行酸洗处理。

8.根据权利要求7所述的异种复合构件热等静压扩散连接制备方法,其特征在于:所述缸套毛坯(4)表面进行镀镍处理,方式为电镀,镀层厚度为50~100μm。

9.根据权利要求1所述的异种复合构件热等静压扩散连接制备方法,其特征在于:所述缸套毛坯(4)、接头毛坯(7)与基体毛坯(8)的结合面处加工啮合沟槽。

10.根据权利要求9所述的异种复合构件热等静压扩散连接制备方法,其特征在于:所述啮合沟槽的深度为1.0~1.5mm。

11.根据权利要求1-6,8-10之一所述的异种复合构件热等静压扩散连接制备方法,其特征在于:所述步骤(六)中进行热等静压处理的温度为500~540℃,压力不低于130MPa,保温保压时间为3~5小时。

12.根据权利要求1-6,8-10之一所述的异种复合构件热等静压扩散连接制备方法,其特征在于:所述步骤(四)中将基体毛坯(8)、镶块(5)、缸套毛坯(4)和接头毛坯(7)进行组装时,缸套毛坯(4)放置在基体毛坯(8)上部,接头毛坯(7)为L形结构,一端伸入缸套毛坯(4)内部,缸套毛坯(4)与接头毛坯(7)之间的空间内放置镶块(5)。

13.根据权利要求12所述的异种复合构件热等静压扩散连接制备方法,其特征在于:基体毛坯(8)、镶块(5)、缸套毛坯(4)和接头毛坯(7)组装完成后装入包套(1)内,并盖上包套盖(2),其中基体毛坯(8)位于包套(1)的底部,缸套毛坯(4)的一端伸入包套盖(2)的凹腔内,接头毛坯(7)的一端与包套盖(2)之间的空隙内放置垫块(6),镶块(5)则位于缸套毛坯(4)、接头毛坯(7)与包套盖(2)围成的空间内。

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