一种钛合金/不锈钢复合板材及其制备方法

技术特征：
1.一种钛合金/不锈钢复合板材的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1，对钛合金表面进行电火花超声复合光整处理；步骤2，对不锈钢表面进行电火花超声复合光整处理；步骤3，对步骤1处理后的钛合金与步骤2处理后的不锈钢进行清洗、烘干；步骤4，将清洗、烘干后的钛合金与不锈钢装入石墨模具；步骤5，对步骤4装载完成的模具进行预压；步骤6，预压后，进行放电等离子烧结，得到复合板材；步骤7，对烧结后获得的复合板材进行清洗打磨，获得所述钛合金/不锈钢复合板材。2.根据权利要求1所述的钛合金/不锈钢复合板材的制备方法，其特征在于：所述步骤1中对钛合金表面进行电火花超声复合光整处理具体为，把钛合金固定在导电平台上，火花输出线与导电平台相连接；ф5的h62黄铜棒，前端挫成45
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作为工具头与变幅杆相连，变幅杆与超声发生器相连接；选用粒度为w5的研磨膏和煤油混合作为研磨稀释液，比例为12g/l；电极超声振动频率为24khz，超声波研磨总时间为14～16 min。3.根据权利要求1所述的钛合金/不锈钢复合板材的制备方法，其特征在于：所述步骤2中对不锈钢表面进行电火花超声复合光整处理具体为，把不锈钢固定在导电平台上，火花输出线与导电平台相连接；ф5的h62黄铜棒，前端挫成45
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作为工具头与变幅杆相连，变幅杆与超声发生器相连接；选用粒度为w7的研磨膏和煤油混合作为研磨稀释液，比例为12g/l；电极超声振动频率为24khz，超声波研磨总时间为14～16 min。4.根据权利要求1所述的钛合金/不锈钢复合板材的制备方法，其特征在于：所述步骤3中对钛合金与不锈钢的清洗是通过超声震动清洗，超声频率为100 khz，清洗时长为4~5 min，对清洗完毕后钛合金与不锈钢进行烘干的温度90~100℃，烘干的时间为6~9 min。5.根据权利要求1所述的钛合金/不锈钢复合板材的制备方法，其特征在于：所述步骤4中将烘干后的钛合金与不锈钢装入石墨模具是在真空手套箱内进行的，所述石墨模具的内壁粗糙度为ra 0.07~0.14μm；放入石墨磨具的顺序是：一张石墨纸、不锈钢、钛合金、一张石墨纸。6.根据权利要求1所述的钛合金/不锈钢复合板材的制备方法，其特征在于：所述步骤5中预压的加载压力为5 mpa。7.根据权利要求1所述的钛合金/不锈钢复合板材的制备方法，其特征在于：所述步骤6中放电等离子烧结是利用放电等离子烧结炉进行烧结，烧结过程是在真空度小于5pa、脉冲电流放电、试样内部自产热、外水循环冷却的条件下完成的；保持最高电流处理温度为850℃，脉冲电流占空比为4:5，连接过程中初期加载压力为10 mpa；保温阶段加载恒定压力为40 mpa。8.根据权利要求1所述的钛合金/不锈钢复合板材的制备方法，其特征在于：所述步骤7中对复合板材进行清洗打磨过程为：将复合板材置于光滑玻璃平面上，用砂纸从50~1000#依次递增打磨复合材料周边并进行抛光，随后用体积百分比为50%的酒精溶液对其进行擦拭，自然风干，即得到银白色的钛合金/不锈钢复合板材。9.一种基于权利要求1~8任一项所述制备方法得到的钛合金/不锈钢复合板材。

技术总结
本发明属于复合材料制备及应用技术领域，为了将钛合金、不锈钢表面进行光洁平整化处理，并保证钛合金与不锈钢紧密连接，以满足复合板材的工业生产使用要求，公开了一种钛合金/不锈钢复合板材及其制备方法。该方法先通过电火花超声复合表面光整技术对钛合金与不锈钢表面进行预处理，除去金属表面杂质，降低粗糙度，并产生少量“金属尖峰”；然后通过放电等离子烧结技术，形成结合强度良好的钛合金与不锈钢连接界面。将钛合金的耐腐蚀性、高强度、高耐磨性与不锈钢的易切削性、经济性有机的结合起来，得到工业生产适用性良好的复合板材。得到工业生产适用性良好的复合板材。得到工业生产适用性良好的复合板材。


技术研发人员：赵威 刘瑞峰 王文先 李广民
受保护的技术使用者：太原理工大学
技术研发日：2022.05.20
技术公布日：2022/6/21