[发明专利]一种NiTi形状记忆合金与不锈钢电子束焊接方法

权利要求书

1.一种NiTi形状记忆合金与不锈钢电子束焊接方法，其特征在于，该方法按照以下步骤实现：

[A]将厚度均为0.5mm～4mm的NiTi板和不锈钢板表面打磨光洁，然后分别用丙酮、酒精溶剂进行超声波清洗去除油污，烘干待用；

[B]将厚度为0.1mm～1mm、原子比为0.5～1.5的FeNi合金箔，切割成所需宽度，经过酸洗后分别用丙酮、酒精进行超声波清洗5min～20min后，烘干待用；

[C]将经过步骤B处理过的FeNi合金作为中间过渡层置于NiTi板和不锈钢板待焊件之间，组成待焊件并固定到夹具上，夹具两端施加压应力防止中间过渡层在焊接过程中脱落；

[D]将步骤C中的待焊件连同夹具一起放入电子束焊机真空室内，然后对真空室抽真空至10^-2～10^-3Pa后，将电子束聚焦于FeNi中间过渡层中心或偏向不锈钢一侧0～1mm进行真空电子束焊接；

[E]待程序完成后，先在真空下冷却5～15min，然后去除真空并取出工件，完成NiTi形状记忆合金与不锈钢的焊接。

2.根据权利要求1所述的NiTi形状记忆合金与不锈钢电子束焊接方法，其特征在于，NiTi形状记忆合金成分为NiTi近等原子比，合金具有B2～B19'马氏体相变而获得形状记忆效应和超弹性，其性能指标如下：室温下屈服强度达到340～360MPa，抗拉强度达到800～830MPa。

3.根据权利要求1所述的NiTi形状记忆合金与不锈钢电子束焊接方法，其特征在于，FeNi合金箔使用时的宽度，与待焊NiTi板或不锈钢板厚度相同。

4.根据权利要求1所述的NiTi形状记忆合金与不锈钢电子束焊接方法，其特征在于，步骤B中的酸洗是按照以下步骤完成的：按重量百分比计，以20％硝酸+5％氢氟酸+75％水的配比配制酸洗液，将待焊件浸没于酸洗液中3min～5min，用蒸馏水冲洗干净。

5.根据权利要求1所述的NiTi形状记忆合金与不锈钢电子束焊接方法，其特征在于，夹具所施加的压应力为0.1～1MPa。

6.根据权利要求1所述的NiTi形状记忆合金与不锈钢电子束焊接方法，其特征在于，选择具有穿透能力强、能量转化率高、加热冷却速度快的电子束流作为施焊热源，有效抑制析出相的产生。

7.根据权利要求1所述的NiTi形状记忆合金与不锈钢电子束焊接方法，其特征在于，步骤D中电子束聚焦的位置向不锈钢一侧偏移0.2～1mm。

8.根据权利要求1所述的NiTi形状记忆合金与不锈钢电子束焊接方法，其特征在于，所选用的真空电子束焊接参数范围如下：

焊接速度为300mm/min～2000mm/min；

加速电压为30KV～60KV；

聚焦电流为1500mA～5000mA；

电子束电流为5mA～50mA；

工作距离为100mm～400mm。

9.根据权利要求1所述的NiTi形状记忆合金与不锈钢电子束焊接方法，其特征在于，加入FeNi中间过渡层后，有效抑制熔合区化学组分偏析，使焊缝区的形成γ(Fe，Ni)奥氏体，改善接头的韧性，减少脆性相的同时提高力学性能，其性能指标如下：室温下的抗拉强度达到340～350MPa。