【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于真空钎焊，具体涉及一种钛、铸造高温合金用焊料、制作方法及焊接方法。
技术介绍
1、铸造高温合金因为高温抗氧化性和抗热腐蚀的性能等特性被广泛地应用于高温结构材料，铸造高温合金和钛合金的连接目前采用真空钎焊的方法进行连接。传统的真空钎焊过程中存在两个问题：一是焊接钛合金常用的ag-cu-ti钎料体系使用温度较低，难以满足焊缝高温使用性能；二是焊接铸造高温合金常用的bni-2等镍基钎料，对母材的力学性能损伤较大。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是：提供了一种钛、铸造高温合金用焊料、制作方法及焊接方法。本专利技术能保证焊接接头界面致密，同时能保证零件的高温使用性能和力学性能。
2、本专利技术的技术方案是：一种焊接钛合金和铸造高温合金的焊料，是以下述重量份原料制成：
3、
4、前述的焊接钛合金和铸造高温合金的焊料，是以下述重量份原料制成：
5、
6、一种如前所述的焊料的制作方法，包括下下述步骤：
7、s1：将粉状的所述原料混合后分为三等份，分别为混合粉末ⅰ、ⅱ、ⅲ；
8、s2：将混合粉末ⅰ与纳米ti颗粒按重量比9：1混合，得纳米ti混合粉末；将混合粉末ⅱ与纳米nb颗粒按重量比8.5：1.5混合，得纳米nb混合粉末；
9、s3：将混合粉末ⅲ与wb混合粉末按重量比9：1混合，得混合粉末ⅳ，其中wb混合粉末中w与b按重量比7：3混合；对混合粉末ⅳ进行球磨，得到球磨粉一；球磨粉一与粘结剂
10、s4：对纳米ti混合粉末进行球磨，得到球磨粉二；球磨粉二与粘结剂羟乙基纤维混合得到膏状钎料二；
11、s5：对纳米nb混合粉末进行球磨，得到球磨粉三；球磨粉三与粘结剂羟乙基纤维混合得到膏状钎料三。
12、前述的焊料的制作方法中，粉状的所述原料的粒度为200目。
13、前述的焊料的制作方法中，纳米ti颗粒的粒径小于45um。
14、前述的焊料的制作方法中，纳米nb颗粒的粒径为65～75um。
15、前述的焊料的制作方法中，步骤s3中，混合粉末ⅳ的球磨方法为：向球磨罐加入玛瑙球，球料比为10：1，倒入丙酮将球磨罐封好置于球磨机中以150r/min的速率球磨10h。
16、前述的焊料的制作方法中，步骤s4中，纳米ti混合粉末球磨方法为：向球磨罐加入玛瑙球，球料比为5：1，倒入丙酮将球磨罐封好置于球磨机中以200r/min的速率球磨10h。
17、前述的焊料的制作方法中，步骤s5中，纳米nb混合粉末的球磨方法为：向球磨罐加入玛瑙球，球料比为5：1，倒入丙酮将球磨罐封好置于球磨机中以200r/min的速率球磨10h，球磨在氩气保护的情况下进行。
18、一种使用前述的制作方法制得的焊料的焊接方法：
19、step1：将膏状钎料一制成厚度为150um～200um的粘带状钎料；
20、step2：将待焊接处的铸造高温合金和钛合金进行表面清理；
21、step3：将膏状钎料二按100um的厚度涂覆于待焊接的铸造高温合金表面；
22、step4：将膏状钎料三按100um的厚度涂覆于待焊接的钛合金表面；
23、step5：将粘带状钎料放置于待焊接的铸造高温合金和钛合金之间，形成待焊接零件；
24、step6：将待焊接零件进行真空钎焊，真空度≤1×10-4pa；钎焊时按下述加热制度进行焊接：
25、以15℃/min的加热速率加热至350℃，到达300℃后保持30min；
26、按12℃/min加热速率加热至800℃，到达800℃后保持5min；
27、按5℃/min加热速率加热至1180℃，到达1180℃后保持10min；
28、将零件随真空钎焊炉冷却至300℃后，空冷却至80℃。
29、本专利技术的优点是：本专利技术采用的钎料体系为ti-zr-co-ni的体系，其中zr元素与ti可无限固溶，形成的固溶体可以与铸造高温合金中的ni、cu原子结合形成金属间化合物，并且加入co元素形成ti-co的固溶体提高焊接接头的高温使用性能，在制备钎料的过程中加入少量的b保证钎料对母材的润湿性；加入少量的w可进一步提高接头的高温性能。
30、本专利技术针对两侧母材的热膨胀系数相差较大，基于在焊缝中添加塑性相增加韧性的技术思路，针对两侧母材的不同特性，添加纳米ti颗粒和纳米nb颗粒分别在铸造高温合金和钛合金待焊接处，减少不同母材处扩散层膨胀系数不同对焊接性能的影响，同时使用纳米颗粒可以在中间层得到均匀弥散分布的ti-nb固溶体，提高焊接接头的高温力学性能。
31、本专利技术针对上述钎料体系和添加方式，通过试验制定最优的焊接温度和保温时间：在焊接温度较低和保温时间较短时，发现ti和nb元素的扩散速度较慢，在焊缝中心位置未形成ti-nb固溶体，但是焊接温度过高则导致形成了较多的共晶组织析出破坏了接头的力学使用性能，保温时间过长会出现中间层钎料缺失和枝状晶粒导致焊接裂纹。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种焊接钛合金和铸造高温合金的焊料，其特征在于，是以下述重量份原料制成：
2.根据权利要求1所述的焊接钛合金和铸造高温合金的焊料，其特征在于，是以下述重量份原料制成：
3.一种如权利要求1或2所述的焊料的制作方法，其特征在于，包括下述步骤：
4.根据利要求3所述的焊料的制作方法，其特征在于，粉状的所述原料的粒度为200目。
5.根据利要求3所述的焊料的制作方法，其特征在于，纳米Ti颗粒的粒径小于45um。
6.根据利要求3所述的焊料的制作方法，其特征在于，纳米Nb颗粒的粒径为65～75um。
7.根据利要求3所述的焊料的制作方法，其特征在于，步骤S3中，混合粉末Ⅳ的球磨方法为：向球磨罐加入玛瑙球，球料比为10：1，倒入丙酮将球磨罐封好置于球磨机中以150r/min的速率球磨10h。
8.根据利要求3所述的焊料的制作方法，其特征在于，步骤S4中，纳米Ti混合粉末球磨方法为：向球磨罐加入玛瑙球，球料比为5：1，倒入丙酮将球磨罐封好置于球磨机中以200r/min的速率球磨10h。
9.根
10.一种使用权利要求3-9任一所述的制作方法制得的焊料的焊接方法，其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.一种焊接钛合金和铸造高温合金的焊料，其特征在于，是以下述重量份原料制成：
2.根据权利要求1所述的焊接钛合金和铸造高温合金的焊料，其特征在于，是以下述重量份原料制成：
3.一种如权利要求1或2所述的焊料的制作方法，其特征在于，包括下述步骤：
4.根据利要求3所述的焊料的制作方法，其特征在于，粉状的所述原料的粒度为200目。
5.根据利要求3所述的焊料的制作方法，其特征在于，纳米ti颗粒的粒径小于45um。
6.根据利要求3所述的焊料的制作方法，其特征在于，纳米nb颗粒的粒径为65～75um。
7.根据利要求3所述的焊料的制作方法，其特征在于，步骤s3中，混合粉末ⅳ的球磨方...
【专利技术属性】
技术研发人员：张伟杰，高明，高亮，兰宇，李殿锋，
申请(专利权)人：中国航发哈尔滨东安发动机有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。