[发明专利]一种Ti-Al体系梯度防护屏材料的制备方法

权利要求书

1.一种Ti-Al体系梯度防护屏材料的制备方法，其特征是在扩散焊接物理接触阶段改善原子接触面积的方法来提高样品连接性能，具体采用包括以下步骤：

(1)梯度防护屏体系选择与设计：

a)根据太空用材料基本性能要求，结合模拟冲击试验结果，采用钛铝合金作为防护屏材料，要求Ti-Al体系梯度防护屏材料面密度为13～14g/㎡；

b)结合面密度条件，设计了铝合金-钛合金-铝合金和钛合金-铝合金两种结构；

(2)待连接Ti/Al体系样品表面定向打磨处理：

a)采用线切割机械方法将钛合金片、铝合金片加工到规定的几何尺寸，

b)定向打磨待焊接面至所需的粗糙度，

c)超声清洗1～10min后转入丙酮或乙醇中隔离空气存放，作为待连接样品；

(3)Ti/Al体系待焊接样品的定向装配：

按照步骤(1)中的设计次序自下而上顺序组装，钛合金和铝合金待焊接面的接触划痕夹角在-10°～+10°之间，获得初始接触面积大的Ti/Al待连接工件；

(4)Ti/Al体系样品低温连接：

将组装好的Ti/Al待连接工件放在真空压焊机的下压头上面，实施真空扩散连接；获得防护性能优异的连接件，其为Ti-Al体系梯度防护屏材料。

2.如权利要求1所述的Ti-Al体系梯度防护屏材料的制备方法，其特征在于：采用满足质量轻、硬度高、可焊接的钛合金，其包括TC4、TC6钛合金片。

3.如权利要求1所述的Ti-Al体系梯度防护屏材料的制备方法，其特征在于：采用满足质量轻、延展性好、声速高、可焊接的铝合金，其包括1060Al、LY12铝合金片。

4.如权利要求1所述的Ti-Al体系梯度防护屏材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，使用不同粒径的金相砂纸依次逐级定向打磨，保证划痕方向一致且保持平行，Ti的粗糙度值Sa为100～120μm，Al的粗糙度值Sa为90～120μm。

5.如权利要求4所述的Ti-Al体系梯度防护屏材料的制备方法，其特征在于：所述不同粒径的金相砂纸是P600、P800、P1200、P2500砂纸。

6.如权利要求1所述的Ti-Al体系梯度防护屏材料的制备方法，其特征在于：步骤(4)中，在低温连接过程中，加热温度为390～430℃，保温时间110～120min，压强10～20MPa。

7.权利要求1至6中之一所述方法制备的Ti-Al体系梯度防护屏材料，其特征是在Ti-Al体系梯度防护屏材料界面上没有金属间化合物，该材料的抗剪切强度达到128MPa。