本文涉及鎂合金和鈦合金的焊接方法，特別是鎂合金和鈦合金的擴(kuò)散焊接方法。

鎂合金密度低，比強(qiáng)度高，比剛度高，阻尼性好，導(dǎo)熱性好，電磁屏蔽能力強(qiáng)，是飛機(jī)等運(yùn)輸工具結(jié)構(gòu)件的理想材料，資源豐富，加工方便，尺寸穩(wěn)定性好，鑄造成本低，有利于降低鎂合金零件的制造成本。但鎂合金在抗氧化、耐腐蝕、室溫塑性、高溫?zé)崃W(xué)穩(wěn)定性等方面的不足阻礙了其應(yīng)用。鈦合金作為一種重要的結(jié)構(gòu)材料，具有比強(qiáng)度高、耐熱性好、耐腐蝕性好、斷裂韌性好等優(yōu)點(diǎn)，受到航空、航天、石化、醫(yī)療、地質(zhì)等領(lǐng)域的極大青睞。然而，由于價(jià)格昂貴，它的進(jìn)一步推廣和應(yīng)用受到限制。因此，充分利用和發(fā)揮鈦合金和鎂合金各自的性能優(yōu)勢，研究兩者的理想連接技術(shù)是進(jìn)一步促進(jìn)鈦合金和鎂合金應(yīng)用、降低成本、充分利用不同材料和優(yōu)勢的有效途徑之一。

鎂合金與鈦合金直接接觸擴(kuò)散焊難以實(shí)現(xiàn)可靠連接，原因如下。首先，鎂和鈦合金沒有超塑性變形溫區(qū)，因此不能通過超塑性擴(kuò)散焊實(shí)現(xiàn)連接；其次，Mg、Ti在固體和液相狀態(tài)下不相互溶解，因此相互擴(kuò)散能力較弱，不能滿足擴(kuò)散焊的基本條件，也就是說，擴(kuò)散焊是一種通過原子的長期相互擴(kuò)散和滲透來實(shí)現(xiàn)冶金結(jié)合的焊接方法。第三，鎂合金熔點(diǎn)限制了擴(kuò)散焊接溫度的提高，為了避免鎂合金晶粒的嚴(yán)重生長，擴(kuò)散焊接溫度應(yīng)低于500℃，鈦合金自擴(kuò)散系數(shù)小，不能滿足鎂合金和鈦合金直接接觸擴(kuò)散焊接對原子運(yùn)動(dòng)能力的要求。第三，鎂合金的熔點(diǎn)限制了擴(kuò)散焊接溫度的提高，為了避免鎂合金晶粒的嚴(yán)重生長，擴(kuò)散焊接溫度應(yīng)低于500℃，鈦合金中鈦原子的自擴(kuò)散系數(shù)較小，不能滿足鎂合金和鈦合金直接接觸擴(kuò)散焊接對原子運(yùn)動(dòng)能力的要求。

本文提供了一種鎂合金和鈦合金擴(kuò)散焊接方法，可以實(shí)現(xiàn)鎂合金和鈦合金的高強(qiáng)度連接，以克服現(xiàn)有技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)鎂合金和鈦合金焊接的不足。

解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：鎂合金和鈦合金擴(kuò)散焊接方法，包括以下步驟：

1)根據(jù)鎂合金和鈦合金的特點(diǎn)，選擇Al箔作為鎂合金和鈦合金的焊接中間層，清潔鎂合金和鈦合金的焊接表面和Al箔的中間層；

2)將Al箱中間層放置在鎂合金和鈦合金之間，并放置在真空擴(kuò)散焊爐的上下壓頭之間，在壓頭與鎂合金、壓頭與鈦合金之間放置阻焊層，施加預(yù)壓壓實(shí):

3)真空度優(yōu)于4.00×103當(dāng)加熱到200℃時(shí)，Pa開始加熱保溫5～當(dāng)真空室壓力達(dá)到100~220Pa時(shí)，關(guān)閉充氣閥，然后將其加熱至99.99% 450~495℃ 保溫時(shí)間為60～180min，并在450~495℃ 保溫前30min 施加0.3~1MPa軸向壓力，然后完全去除壓力，達(dá)到設(shè)定的時(shí)間后隨爐冷卻。

本發(fā)明的有益效果是以Al箔為中間層，采用先真空后充氯的擴(kuò)散焊接方法，實(shí)現(xiàn)鎂合金和鈦合金的可靠焊接。AZ31B鎂合金和Ti6Al4V鈦合金接頭的壓剪強(qiáng)度可達(dá)72.4MPa，為 AZ31B母材強(qiáng)度為84.2%；焊接后接頭變形小，可實(shí)現(xiàn)鎂合金與鈦合金的精密連接。

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