产品介绍
铝合金是工业中应用非常广泛的一类有色金属结构材料，由于铝合金的导电性好、比重小而且具有较高的热导率，在航空、航天、兵器、舰船、交通运输等行业得到了大量的应用，但是铝合金高温性能以及耐腐蚀性能相对较差。相对于铝合金，钛合金具有优异的耐蚀性、耐温性、抗冲击、高强高韧等性能，同样在航空、航天、兵器、舰船、交通运输等行业被广泛应用。例如在海洋环境中，虽然钛合金耐海水腐蚀性能优良，但是其材料成本高昂，经济性不佳，铝合金虽然比重更轻，成本相对便宜，但是其耐海水腐蚀性能远远不如钛合金。因此，钛/铝双金属复合材料(含各种型材)在海洋工程材料的应用中就具有非常高的性价比优势。
目前钛/铝复合材料的制备主要依靠轧制复合、热压扩散、爆炸复合、搅拌摩擦焊、固液复合等工艺。其中大部分发明专利即为采用以上一种或几种结合的生产工艺制备钛/铝复合板材，这些工艺存在工序复杂、界面结合强度低、产品形状与尺寸受限等问题。而在实际的航空、航天、兵器、舰船、交通运输等应用中，各种型材及异型材的也被大量使用，因此需要研制一种钛/铝复合型材及异型材的制备方法。
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种工艺简单、钛/铝复合界面结合强度高、产品形状与尺寸不受限的钛/铝复合材料构件的制备方法及由该方法制备的钛/铝复合材料构件。
(2)将熔融的铝合金浇铸于钛合金材料待复合面上，空冷至熔融的铝合金结晶凝固，得到钛/铝复合材料构件中间体；
(3)将步骤(2)所得的钛/铝复合材料构件中间体进行扩散处理，冷却后得到钛/铝复合材料构件。
优选地，所述步骤(3)中，所述扩散处理的温度为500℃～600℃，保温时间为0.5h～6h。
优选地，所述清洗具体为依次使用丙酮、去离子水、10％hno3和hf的混合溶液、去离子水和无水乙醇进行清洗。
1、本发明采用固液复合与热扩散复合相结合的生产工艺，将铝合金熔液浇铸于固体钛合金表面或内表面，通过铝溶体与钛材进行固液初步复合，结晶凝固后采用热处理增加钛/铝原子的相互扩散，同时保证结合层无脆性相产生，所制备的钛/铝复合型材及异型材钛/铝界面层薄而均匀，结合强度高，其平均剪切强度超过100mpa。
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
(1)以1mm厚的ta2板和纯铝为原材料，对ta2板材待复合面依次使用100#、400#、800#、1200#砂纸进行打磨，然后依次使用丙酮、去离子水、10％hno3-hf溶液、去离子水和无水乙醇进行表面清洗。将表面处理后的ta2钛板材置于铸造砂上面；
(3)待铝溶体温度恒定之后，将刚玉坩埚取出，浇铸于ta2钛板之上，当钛板表面铝液发生结晶凝固之后，将其放入恒温电阻炉中，温度为600℃，保温4h后，取出空冷至室温，得到钛/铝复合材料板材，如图1所示，其断面结构示意图如图2所示。
图3为本实施例所制备的钛/铝复合材料板材界面处的显微组织图，由图可知，界面层薄而均匀，经检测，其平均剪切强度超过100mpa。
(2)对ta2异型板材待复合面依次使用100#、400#、800#、1200#、3000#砂纸进行打磨，然后依次使用丙酮、去离子水、10％hno3-hf溶液、去离子水和无水乙醇进行表面清洗。将表面处理后的ta2异型板材置于型砂上面；
(3)采用井式加热炉，将定量的zl101铝合金熔于刚玉坩埚中，温度恒定为760℃之后，进行搅拌扒渣；
(4)待铝溶体温度恒定之后，将刚玉坩埚取出，浇铸于ta2异型板材待复合面上，当钛ta2异型板材表面铝液发生结晶凝固之后，将其放入恒温电阻炉中，温度为550℃，保温4h后，取出空冷至室温，得到钛/铝复合异型材，其断面结构示意图如图4所示。
(1)以tc4管材为钛型材，对tc4管材内表面依次使用100#、400#、800#、1200#、3000#砂纸进行打磨，然后依次使用丙酮、去离子水、10％hno3-hf溶液、去离子水和无水乙醇进行表面清洗。将表面处理后的tc4钛管材置于型砂上面；
(2)采用井式加热炉，将定量的zl101铝合金熔于刚玉坩埚中，温度恒定为760℃之后，进行搅拌扒渣；
(4)待铝溶体温度恒定之后，将刚玉坩埚取出，浇铸于tc4钛管内腔，当钛管内腔铝液发生结晶凝固之后，将其放入恒温电阻炉中，温度为550℃，保温4h后，取出空冷至室温，得到钛/铝复合棒材，其断面结构示意图如图5所示。
以上所述，仅是本申请的几个实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。
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