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专利号: 2021100967240
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种异质金属复合块材试验用热压制备方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤1,表面处理:将金属A棒料(6)、中间设置圆形台阶的金属B套筒(3)、规格尺寸一致的金属B棒料一(1)和金属B棒料二(2)的表面用砂纸打磨抛光,再用丙酮清洗后用酒精擦拭干净;

步骤2,组装试样:将所述金属A棒料(6)安放在所述金属B套筒(3)内中间的圆形台阶处,然后将所述金属B棒料一(1)和金属B棒料二(2)分别安放在所述金属B套筒(3)的左右两侧,所述金属B棒料一(1)和金属B棒料二(2)的端面紧贴所述金属A棒料(6)的两端面;将热电偶丝(4)通过设置在金属B套筒(3)中间的圆形台阶处上部的套筒通孔焊接在所述金属A棒料(6)的侧面上;

步骤3,隔离防粘:将所述金属B棒料一(1)和金属B棒料二(2)的另两个端面涂抹高温润滑剂,准备好试样;

步骤4,热压与冷却:将步骤3中准备好的试样放入热模拟机的工作腔中,用热模拟机的工作腔卡具(5)固定,给予预紧力夹紧试样,然后将焊接在所述金属A棒料(6)上的热电偶丝(4)接入控温装置中;根据预设的真空度将热模拟机的工作腔抽真空,然后按照热压工艺曲线对试样进行热压;通过热电偶丝(4)能够实时监测热压工艺参数的控温装置控制热压参数;热压结束,空冷至室温;

步骤5,完成制备:待试样冷却后,取出试样,完成异质金属复合块材试样的制备。

2.根据权利要求1所述的一种异质金属复合块材试验用热压制备方法,其特征在于:步骤1、2中,所述金属B套筒(3)与所金属B棒料一(1)和所述金属B棒料二(2)的棒料是同种金属。

3.根据权利要求1所述的一种异质金属复合块材试验用热压制备方法,其特征在于:步骤1、2中,所述金属A棒料(6)的尺寸与金属B套筒(3)中间的圆形台阶尺寸相匹配;所述金属B棒料一(1)和金属B棒料二(2)的直径尺寸与金属B套筒(3)的内径尺寸相匹配。

4.根据权利要求1所述的一种异质金属复合块材试验用热压制备方法,其特征在于:步骤2中,所述套筒通孔的直径为2mm。

5.根据权利要求1所述的一种异质金属复合块材试验用热压制备方法,其特征在于:步骤3中,所述高温润滑剂为依次黏贴的石墨纸和钽片。

6.根据权利要求1所述的一种异质金属复合块材试验用热压制备方法,其特征在于:步‑2

骤4中,预紧力为2~5MPa;预设的真空度为抽真空至10 Pa以下。

7.根据权利要求1所述的一种异质金属复合块材试验用热压制备方法,其特征在于:步骤4中,所述热压工艺参数至少包括热压温度、压下量。

8.一种异质金属复合块材试验用性能测试方法,其中使用如权利要求1所述的一种异质金属复合块材试验用热压制备方法制备的异质金属复合块材试样,其特征在于:所述性能测试方法为界面力学性能测试方法,包括Z向拉伸试验方法和压剪试验方法。

9.根据权利要求8所述的一种异质金属复合块材试验用性能测试方法,其特征在于:所述Z向拉伸试验方法包括以下步骤:S1,使用电火花线切割机,在所制备的试样上沿垂直于金属A、 B复合界面方向取长度为75mm,厚度为2mm,平行段长度为30mm,平行段宽度为5mm,过度圆弧R为5mm,按金属A层对称分布的工字型试样一;

S2,用砂纸打磨工字型试样一表面后用抛光机抛光,使工字型试样一表面粗糙度Ra≤

0.8;

S3,将处理好的工字型试样一放入万能试验机中,设置Z向拉伸工作参数,完成拉伸试验。

10.根据权利要求8所述的一种异质金属复合块材试验用性能测试方法,其特征在于:所述压剪试验方法包括以下步骤:

(1)使用电火花切割机,在所制备的试样上沿平行于复合界面方向取“凸”块状压剪试样二,金属A层厚度为3mm,长度为5mm,宽度为5mm;金属B层厚度为7mm,长度为15mm,宽度为

5mm;

(2)压剪试样二用砂纸打磨抛光后,用酒精清洗干净;

(3)将压剪试样二装入顶端开有L型凹槽且尺寸为30×15×40mm的硬质合金压剪模具中,使压剪试样二金属B层位于模具凹槽内,金属A层位于压剪模具梯台上,然后置入万能试验机中完成压剪试验。