mm的中間層壓坯，密封保存；
[0021]三、將Cf/Al復合材料和TiAl的表面用#200、#400、#600和#800的砂紙逐層打磨，
將打磨后的Cf/Al復合材料與TiAl放入丙酮中超聲清洗5min，取出后用電吹風吹干，分別得到干燥的Cf/Al復合材料與TiAl ；
[0022]四、將步驟二密封保存的中間層壓坯置于步驟三得到的干燥的Cf/Al復合材料與TiAl之間，裝配成“三明治”式裝配件，對“三明治”式裝配件施加2MPa的壓力，將激光的光斑對準中間層壓坯進行引燃，待中間層壓坯引燃后，立即關閉激光器，即完成特種連接Cf/Al復合材料與TiAl的方法；所述的激光的功率為100W。
[0023]【具體實施方式】二:本實施方式與【具體實施方式】一不同點是:步驟一中所述的鈦粉為目數(shù)小于等于1000目且大于等于325目。其他步驟與【具體實施方式】一相同。
[0024]【具體實施方式】三:本實施方式與【具體實施方式】一或二之一不同點是:步驟一中所述的鋁粉為目數(shù)小于等于1000目且大于等于325目。其他步驟與【具體實施方式】一或二相同。
[0025]【具體實施方式】四:本實施方式與【具體實施方式】一至三之一不同點是:步驟一中所述的硼粉為目數(shù)小于等于1000目且大于等于325目。其他步驟與【具體實施方式】一至三相同。
[0026]【具體實施方式】五:本實施方式與【具體實施方式】一至四之一不同點是:步驟一中所述的磨球為氧化鋁球。其他步驟與【具體實施方式】一至四相同。
[0027]【具體實施方式】六:本實施方式與【具體實施方式】一至五之一不同點是:步驟二中利用半自動的液壓機器對步驟一得到的混合粉末進行壓制，壓制成相對密度為60%?80%且厚度為Imm?2mm的中間層壓坯，密封保存。其他步驟與【具體實施方式】一至五相同。
[0028]采用以下試驗驗證本發(fā)明的優(yōu)點:
[0029]試驗一:本試驗為一種特種連接Cf/Al復合材料與TiAl的方法，具體是按以下步驟性的:
[0030]一、按重量份數(shù)將47份的鈦粉、37份的鋁粉和16份的硼粉混合均勻，得到混合粉體，將混合粉體置于球磨罐內(nèi)，放入磨球，在氬氣保護和轉(zhuǎn)速為400r/min的條件下球磨2h，得到混合粉末；所述的磨球與混合粉體的質(zhì)量比為5:1 ;
[0031]二、利用半自動的液壓機器對步驟一得到的混合粉末進行壓制，壓制成相對密度為70%且厚度為1_的中間層壓坯，密封保存。；
[0032]三、將Cf/Al復合材料和TiAl的表面用#200、#400、#600和#800的砂紙逐層打磨，將打磨后的Cf/Al復合材料與TiAl放入丙酮中超聲清洗5min，取出后用電吹風吹干，分別得到干燥的Cf/Al復合材料與TiAl ；
[0033]四、將步驟二密封保存的中間層壓坯置于步驟三得到的干燥的Cf/Al復合材料與TiAl之間，裝配成“三明治”式裝配件，對“三明治”式裝配件施加2MPa的壓力，將激光的光斑對準中間層壓坯進行引燃，待中間層壓坯引燃后，立即關閉激光器，即完成特種連接Cf/Al復合材料與TiAl的方法；所述的激光的功率為100W。
[0034]本試驗中的Cf/Al復合材料的增強相為直徑為5 μ m連續(xù)碳纖維，體積分數(shù)50 %，基體為6061鋁合金；TiAl合金成分為T1-48Al-7V-0.3Y(at.% )。
[0035]步驟一中所述的鈦粉為500目；步驟一中所述的鋁粉為500目；步驟一中所述的硼粉為500目；步驟一中所述的磨球為氧化鋁球。
[0036]圖2是試驗一完成特種連接Cf/Al復合材料與TiAl的方法的接頭的SEM圖，區(qū)域A為TiAl，區(qū)域B為中間層壓坯引燃后的產(chǎn)物，區(qū)域C為Cf/Al復合材料，從圖中可以看出中間層與兩側(cè)母材達到了很好的冶金結(jié)合，中間層完全反應且產(chǎn)物均勻，接頭中無明顯缺陷，連接質(zhì)量好，強度可達76.85MPa。
【主權項】
1.一種特種連接Cf/Al復合材料與TiAl的方法，其特征在于特種連接Cf/Al復合材料與TiAl的方法是按以下步驟性的: 一、按重量份數(shù)將45份?50份的鈦粉、35份?40份的鋁粉和15份?20份的硼粉混合均勻，得到混合粉體，將混合粉體置于球磨罐內(nèi)，放入磨球，在氬氣保護和轉(zhuǎn)速為300r/min?500r/min的條件下球磨2h?3h，得到混合粉末；所述的磨球與混合粉體的質(zhì)量比為5:1 ； 二、將步驟一得到的混合粉末壓制成相對密度為60%?80%且厚度為Imm?2mm的中間層壓坯，密封保存； 三、將Cf/Al復合材料和TiAl的表面用#200、#400、#600和#800的砂紙逐層打磨，將打磨后的Cf/Al復合材料與TiAl放入丙酮中超聲清洗5min，取出后用電吹風吹干，分別得到干燥的Cf/Al復合材料與TiAl ； 四、將步驟二密封保存的中間層壓坯置于步驟三得到的干燥的Cf/Al復合材料與TiAl之間，裝配成“三明治”式裝配件，對“三明治”式裝配件施加2MPa的壓力，將激光的光斑對準中間層壓坯進行引燃，待中間層壓坯引燃后，立即關閉激光器，即完成特種連接Cf/Al復合材料與TiAl的方法；所述的激光的功率為100W。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種特種連接Cf/Al復合材料與TiAl的方法，其特征在于步驟一中所述的鈦粉為目數(shù)小于等于1000目且大于等于325目。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種特種連接Cf/Al復合材料與TiAl的方法，其特征在于步驟一中所述的鋁粉為目數(shù)小于等于1000目且大于等于325目。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種特種連接Cf/Al復合材料與TiAl的方法，其特征在于步驟一中所述的硼粉為目數(shù)小于等于1000目且大于等于325目。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種特種連接Cf/Al復合材料與TiAl的方法，其特征在于步驟一中所述的磨球為氧化鋁球。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種特種連接Cf/Al復合材料與TiAl的方法，其特征在于步驟二中利用半自動的液壓機器對步驟一得到的混合粉末進行壓制，壓制成相對密度為60%?80%且厚度為Imm?2mm的中間層壓還，密封保存。
【專利摘要】一種特種連接Cf/Al復合材料與TiAl的方法，涉及一種連接Cf/Al復合材料與TiAl的方法。本發(fā)明是要解決目前連接Cf/Al復合材料與TiAl時焊接方法加熱溫度高、壓力大等問題導致Cf/Al復合材料中碳纖維和鋁基體間發(fā)生嚴重界面反應、惡化母材性能，常規(guī)自蔓延連接使接頭中產(chǎn)生大量脆性化合物，強度較低的技術問題。本發(fā)明：一、球磨混合；二、壓坯；三、清洗；四、激光引燃自蔓延。本發(fā)明的優(yōu)點：一、本發(fā)明方法不需要整體加熱，能很好保持母材的優(yōu)良特性在常溫下即能完成，連接效率較高；二、本發(fā)明可以有效地緩解線膨脹系數(shù)差異所帶來的殘余應力，提高接頭的性能、達到良好的冶金結(jié)合，能獲得性能良好的接頭。
【IPC分類】B23K103-18, B23K103-16, B23K23-00
【公開號】CN104842064
【申請?zhí)枴緾N201510245689
【發(fā)明人】李卓然, 馮廣杰, 馮士誠, 王世宇, 劉羽
【申請人】哈爾濱工業(yè)大學
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年5月14日