[发明专利]一种铜铬锆-不锈钢复合板的热等静压扩散连接方法

说明书

本发明属于异种金属扩散连接处理技术，具体公开了一种铜铬锆‑不锈钢复合板的热等静压扩散连接方法，将板材连接面进行磨光处理并清洗，之后进行包套真空密封，固定在热等静压机上，经过加压、加热加压、保温保压、随炉冷却和固溶处理之后，解决了传统连接方式存在的诸多问题，使异种金属间的连接性能变得稳定，且明显减少了连接界面的缺陷，显著提高了产品成品率。通过热等静压扩散连接的复合板力学性能，组织结构满足聚变试验堆产品相关要求。

技术领域

本发明属于异种金属扩散连接处理技术，具体涉及一种铜铬锆-不锈钢复合板的热等静压扩散连接方法。

背景技术

铜铬锆-不锈钢复合板在ITER第一壁部件制备中有着广泛应用，在未来的聚变堆构成材料中占据重要的一席之地，但复合板的传统制造工艺面临着诸多难题：连接性能不够稳定、连接界面存在缺陷、传统爆炸焊连接工艺对工艺实施条件要求比较苛刻且产品成品率不高等。

发明内容

本发明的目的是提供一种铜铬锆-不锈钢复合板的热等静压扩散连接方法，其能够明显减少连接界面的缺陷，力学性能性能较强。

本发明的技术方案如下：

一种铜铬锆-不锈钢复合板的热等静压扩散连接方法，包括如下步骤：

1)将板材连接面进行磨光处理并清洗

2)进行包套真空密封，固定在热等静压机上

3)加压，气体介质为氩气，纯度＞99.99％；

4)加热加压

5)保温保压；

6)随炉冷却；

7)固溶处理。

在上述铜铬锆-不锈钢复合板的热等静压扩散连接方法中，

步骤1)中，首先将铜铬锆和不锈钢板材连接面进行磨光处理，并用汽油去除工件表面油污，然后用丙酮有机溶剂清洗，最后用氩气吹干；

步骤2)中，包套为纯铁包套，包套连接方式为氩弧焊连接，包套完成后将包套内抽真空后夹封；

步骤4)中，升温速率为5.5℃-6.5℃，目标温度为960℃-1000℃，压力控制在100～150MPa。

步骤5)中：保温保压条件为960℃-1000℃，压力为125MPa-135MPa，保温保压时间为1.5-2.5h；

步骤6)中，冷却至180℃-120℃以下时可开始回收介质气体

步骤7)中，将工件置于真空加热炉，升温至960℃-1000℃，时间为25min-35min。

本发明的显著效果如下：

通过高温高压状态下的热等静压技术实施对铜铬锆和316L不锈钢的扩散连接，解决了传统连接方式存在的诸多问题，使异种金属间的连接性能变得稳定，且明显减少了连接界面的缺陷，显著提高了产品成品率。通过热等静压扩散连接的复合板力学性能，组织结构满足聚变试验堆产品相关要求。

附图说明

图1为本方法的流程图。

具体实施方式

下面通过附图及具体实施方式对本发明作进一步说明。

实施方式中使用的各种试剂和材料分别符合下列要求：

零件清洗用汽油符合GB 17930-2011/XG1-2012标准；

零件清洗用丙酮符合GB/T 6026-1998标准；