本發(fā)明屬于電鍍領(lǐng)域，涉及連接兩種金屬的連接方法，特別是一種用于核聚變堆第一壁材料，同種或者異種金屬之間的連接技術(shù)。

背景技術(shù)：

銅及其合金因選用的材料品種和結(jié)構(gòu)形式的不同，在加工生產(chǎn)過程中主要使用熔焊、壓力焊和釬焊的方法來實現(xiàn)連接。由于銅及其合金熱物理性能的特點，常規(guī)熔化焊接和釬焊容易出現(xiàn)以下主要問題：(1)焊接結(jié)構(gòu)的焊后變形大。(2)焊縫及熔合區(qū)易產(chǎn)生氣孔。(3)焊縫或近縫區(qū)易產(chǎn)生裂紋。綜上所訴：用常規(guī)連接方法連接銅及銅合金，焊后晶粒變大，焊接時合金被燒損，晶界中脆性共晶體的存在及各種缺陷的存在導致了焊縫區(qū)塑性和韌性顯著降低。其焊接接頭的機械性能不能得到充分保證，并且焊接成本高。

本發(fā)明使用熔鹽電沉積技術(shù)，涂層使用材料w將銅合金連接在一起，工藝簡單，成本低，實用性較強。特別在航空航天及核電領(lǐng)域，對于體形較小的銅合金的連接，有很好的應(yīng)用前景。且w作為高原子序數(shù)的材料，相對于低原子序數(shù)的be、c、b等候選材料，具有高熔點、低濺射腐蝕速率、低氚滯留和高自濺射閥值等優(yōu)點，被選做pfc(面向等離子體部件)中的熱沉材料，為此熱沉材料銅合金上用w涂層連接對核聚變材料的發(fā)展有著重要參考意義。

在此背景下，進行拓展，此種連接方法并不局限一種材料之間，鋼及鉬等異種材料之間，只要能在此熔鹽體系中電沉積w涂層，都可以實施此方法連接，范圍很廣。

專利cn101494322a公開了一種鎢銅連接方法，先將銅金屬在1150～1200℃真空熔覆在鎢波形表面上，再疊放裝配成焊件，于真空室中850～900℃壓力擴散焊連接。該方法避免了采用以往的釬料或者中間層焊接，但該方必須是用銅作為連接件之間過渡的連接材料，相對有局限性，整個連接的部位局限于面與面的接觸區(qū)域，也不能實現(xiàn)將連接區(qū)域包裹起來的功能，以及上1000℃的高溫熔覆工藝，對設(shè)備也有很高的要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決關(guān)鍵問題是，通過用脈沖電鍍的方式連接銅、鋼、鉬等合金材料，彌補用焊接的方式連接銅及合金材料，焊接部位性能差的問題，以及特殊環(huán)境下，無法使用焊接連接銅、鉬件等方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種同種或異種合金件之間的連接方法：

(1)連接件的預(yù)連接

將需要進行連接的至少兩塊同種或異種合金，加工成所需形狀后，采用堿液除去基體表面的油脂，打磨并拋光后獲得光滑無缺陷的表面，拋光后的所述合金經(jīng)去離子水清洗，超聲波無水乙醇清洗，再用丙酮超聲波清洗后烘干；根據(jù)所需連接部位將所述合金用ni絲進行固定，作為陰極材料。

(2)陽極準備

將純w板進行加工后采用堿液除去基體表面的油脂，依次用240#，500#，800#，1200#，2000#砂紙打磨，然后采用2.5dum金剛石拋光劑機械拋光，獲得光滑無缺陷的表面，拋光后的樣品經(jīng)去離子水清洗，超聲波無水乙醇清洗，再用丙酮超聲波清洗后烘干，作為陽極備用。

(3)電鍍?nèi)埯}的配制

分別對na2wo4和wo3進行烘干脫水處理，按預(yù)設(shè)比例稱重后，研磨并混合均勻作為電鍍?nèi)埯}，備用。

(4)實施連接過程

將所述電鍍?nèi)埯}放入坩堝里，放入高溫電阻爐，以5℃/min的升溫速率升高到指定溫度800～900℃，恒溫60min使熔鹽充分融熔，成分均勻；用pt絲將所述陰極和陽極連接在電鍍電源上，放入融熔的電鍍?nèi)埯}里，根據(jù)連接件的合金種類、所需連接層的厚度，調(diào)整到預(yù)設(shè)參數(shù)，接通電源，開始電鍍。

(5)后期處理階段：電沉積結(jié)束后，從電解液中取出試樣，分別采用10mol％naoh水溶液、丙酮和去離子水小心地將附著的離子液體洗掉，水洗后用冷風吹干。

進一步的，被連接件可以是同種材料也可以為異種材料，例如：銅與銅、銅與鋼、鋼與鋼、鋼與鉬、鋯與鋼等，只要是在此熔鹽體系中，能電鍍出鎢涂層的，都可以通過此種方法進行連接。

進一步的，被連接材料的切割形狀可以為塊狀或者板狀以及條狀等，可根據(jù)具體的實際需求進行選擇。

進一步的，連接件周圍將被純w涂層包裹，涂層將以柱狀晶生長，厚度大于260μm，兩件成為一個整體，當然也可以是三件整體的連接。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的優(yōu)點：

(1)本發(fā)明工藝流程簡單，可操作性強，效率高。

(2)本發(fā)明相對于焊接連接部件，在保持原有部件性能的同時，更不容使連接件變形，保持了部件的原有形狀尺寸。

(3)本發(fā)明連接部位涂層，表面均勻致密，無裂紋、氣孔率低。

(4)本發(fā)明根據(jù)實際使用中可能出現(xiàn)的復雜情況，將連接件制作成需要的形狀，在連接部件的部位實施電鍍，靈活性強。

(5)本發(fā)明連接的材料多種，可為同種或者異種，熔鹽制備簡單可重復利用，成本低。

(6)本發(fā)明用鎢涂層實現(xiàn)連接，涂層包覆整個連接材料，使連接件具有良好的高溫強度，對熔融堿金屬和蒸氣有良好的耐蝕性。

附圖說明：

圖1為連接處截面sem

具體實施方式:

實例1：銅塊體連接

1：采用尺寸為15mm×10mm×3mm的cucrzr塊體作為工作電極，數(shù)量為2，15mm×10mm×5mm的純w塊(純度為99.95％)作為對電極進行電鍍連接，兩種材料都開有φ1mm的小孔，方便連接導線。將切割好的樣品先進行一次除油，用丙酮超聲30min即可，再用去離子水清洗后吹干。cucrzr塊依次用240#，500#，800#，1200#，2000#砂紙打磨，然后采用2.5dum金剛石拋光劑機械拋光，獲得光滑無缺陷的表面，拋光后的樣品經(jīng)去離子水清洗，用na2co3＝2g，na3po4.12h2o＝2g，na2sio3＝0.5g倒入500ml燒杯，配置除油溶液，經(jīng)磁力攪拌器加熱到50℃后，將cucrzr材料放入溶液中，除油5min后，拿出后用超聲波無水乙醇清洗，再用去離子水超聲后烘干。w經(jīng)過240#打磨后，用酒精超聲30min，再用去離子水超聲30min后吹干。接下來用pt絲穿過φ1mm小孔，將兩塊cucrzr合金連接，用ni絲將下部捆綁一圈，起到固定作用。同時用pt絲穿過w材料φ1mm小孔，裝袋后備用。

2：按照na2wo4:wo3＝2.5～3.5:0.5～1.5(摩爾比)稱量配比，將稱量好的na2wo4＝791.48g放入坩堝內(nèi)，再放入加熱設(shè)備馬弗爐里進行烘干脫水，溫度為450～550℃，時間為20～28h。同樣將稱量好的wo3＝277.44g放入坩堝內(nèi)，再放入加熱設(shè)備馬弗爐里進行烘干脫水，溫度為150～250℃，時間為10～16h。將烘干的na2wo4和wo3研磨并混合均勻后得到電沉積所需的鹽，裝袋并等待下一步的使用。

3：選用坩堝為氧化鋁坩堝80mm×80mm×60mm，采用坩堝電阻爐進行加熱。先將混合均勻的na2wo4＝791.48g和wo3＝277.44g放入坩堝中，再將坩堝放至電阻爐中，以5℃/min的速度加熱至900℃，保溫60min后開始進行電沉積。電沉積采用雙脈沖電鍍電源，電流密度為20ma·cm^-2(經(jīng)驗參數(shù))，電沉積時間為50h，頻率1000z，占空比30％。電沉積結(jié)束后，將樣品從熔鹽中取出，在空氣中進行冷卻，然后依次用10mol％naoh溶液和去離子水進行清洗，各30min，以去除附著在涂層表面的熔鹽和雜質(zhì)。

實例2：銅板材連接

實例2與實例1不同的是：當cucrzr合金材料面積擴大100mm×100mm板材，此時的第一步處理中，拋光為電化學法拋光。下一步驟電鍍時采用的坩堝為碳化硅坩堝，尺寸160mm×160mm×200mm，此時由于cucrzr合金較大較重，放入熔鹽前，需要連接石英支架，(雙層石英支架，四周為石英柱，為中空設(shè)計)將其按照預(yù)期連接的部位用ni絲固定在石英支架上，同時w也固定在石英支架上，以w在cucrzr合金上方為宜。其它工藝與實例1相同。

實例3：鋼塊體連接

實例3與實例1工藝方法相同，只是將被連接件，換成鋼材料。第1步中，鋼的除油溶液為：naoh＝5g，na2co3＝5g，na3po4.12h2o＝5g，na2sio3＝1g，op乳化劑0.5ml，倒入500ml燒杯中。第3步中，將電鍍溫度調(diào)到850℃實施電鍍，時間為60h。

(1)最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的具體實施例子，顯然，本發(fā)明不限于以上實施例子，還可以有許多變形比如：銅、鋼、鉬等以塊、板、棒、片、環(huán)等形狀局部或是全部電鍍w涂層，作為連接為目的均為本發(fā)明的保護范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導出或聯(lián)想的所有變形，均應(yīng)該認為是本發(fā)明的保護范圍。