[发明专利]一种钛或钛合金焊接板材焊缝区和母材区均晶化的方法

说明书

本发明公开了一种钛或钛合金焊接板材焊缝区和母材区均晶化的方法，包括以下步骤：一、采用真空电子束焊将两块钛板材进行焊接，得到焊接板材；二、将焊接板材进行高温热处理，得到热处理焊接板材；三、将热处理焊接板材进行轧制，得到轧制焊接板材；四、将轧制焊接板材进行退火，得到均晶化板材。本发明采用真空电子束焊将两块钛板材进行焊接，然后通过依次进行高温热处理、轧制及退火，得到均晶化板材，并且使均晶化板材的焊接区域与母材区域的晶粒中99%以上的尺寸和取向一致，晶粒尺寸等级为10级以上，解决焊接钛板母材与焊接区均晶化问题。

技术领域

本发明属于合金材料技术领域，具体涉及一种钛或钛合金焊接板材焊缝区和母材区均晶化的方法。

背景技术

焊接工艺通常会导致焊缝和母材形成巨大的晶粒尺寸和晶粒取向差异，而正是由于这种差异的存在导致材料的焊缝和母材存在显著的性能差异，包括力学性能和电性能等。尤其是材料的电性能，对晶粒尺寸和取向极为敏感。比如在沉积铜箔时阴极辊表面晶粒尺寸和取向都会影响其电导率，从而决定了铜箔沉积速率。

为了消除焊缝和母材的组织性能差异，人们尝试了很多的方法。公开号为CN114453846A的专利中记载了采用旋压的方式均匀化焊缝和母材的晶粒尺寸。旋压需要定制内嵌模具，尺寸受模具限制且加工费用高。目前国内通过焊接制备钛阴极辊所能达到的晶粒度等级较低，并且多采用焊缝区域单独变形的方法，实操性较低且效果均不理想。因此实现焊接区域及母材区域整体均晶化就显得尤为重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种钛或钛合金焊接板材焊缝区和母材区均晶化的方法。该方法采用真空电子束焊将两块钛板材进行焊接，然后通过依次进行高温热处理、轧制及退火，得到均晶化板材，并且使均晶化板材的焊接区域与母材区域的晶粒中99%以上的尺寸和取向一致，晶粒尺寸等级为10级以上，解决焊接钛板母材与焊接区均晶化问题，该方法通过技术调整可直接用于制造焊接阴极辊，从而获得高质量电解铜箔。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种钛或钛合金焊接板材焊缝区和母材区均晶化的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、采用真空电子束焊将两块母材进行焊接，得到焊接板材；

步骤二、将步骤一中得到的焊接板材进行高温热处理，得到热处理焊接板材；

步骤三、将步骤二中得到的热处理焊接板材进行轧制，得到轧制焊接板材；

步骤四、将步骤三中得到的轧制焊接板材进行退火，得到均晶化板材；所述均晶化板材的焊接区域与母材区域的晶粒中99%以上的尺寸和取向一致，晶粒尺寸等级为10级以上。

上述的一种钛或钛合金焊接板材焊缝区和母材区均晶化的方法，其特征在于，步骤一中所述母材为钛板材或钛合金板材。

上述的一种钛或钛合金焊接板材焊缝区和母材区均晶化的方法，其特征在于，步骤一中所述焊接的聚焦电流为340mA~440mA，束流为40mA~52mA，焊接速度为400mm/min~500mm/min，真空度为0.1×10^-3MPa~1×10^-3MPa。本发明通过控制焊接的各项参数，有效避免焊接过程中空气中O、C、N等杂质元素的固溶，而且电子束的能量密度集中，形成的焊缝及热影响区非常窄，便于晶粒尺寸的调控。