【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及航空钎焊，尤其涉及一种多元ti基中熵合金钎料、其应用与钎焊方法。
技术介绍
1、tial基合金的主要优点体现在低密度(3.9～4.2g/cm)、较高的比强度和比刚度以及800℃以下良好的蠕变抗力、抗氧化和阻燃性能。在航空领域采用tial基合金制造的零件能够长期承受700～850℃的工作温度，相对于钛合金大幅度提高了构件的长期服役温度；而与传统镍基高温合金相比，tial基合金的密度更低和比强度更高。因而，tial基合金在航空领域具有广泛的高温应用前景。
2、然而，tial基合金自身脆性大，室温塑性仅有1～3％，在焊接过程中极易产生裂纹。从高可行性和良好经济性角度出发，钎焊技术是一种非常适合焊接tial基合金的连接技术。目前，tial基合金钎焊技术的研究集中在钎焊方法改进、钎焊料、钎焊工艺、钎焊过程控制和钎焊接头的室温/高温强度等方面，然而，钎料的钎焊温度和钎焊接头的强度仍不协调。
3、ag基或al基钎料的钎焊温度较低，但钎焊接头高温强度明显不足；虽然ti基钎料钎焊接头的室温强度有所提升，但是钎焊接头高温强度仍然不足，而且有的ti基钎料对应的钎焊温度还很高，如超出1200℃容易引起母材性能损伤。因此，tial基合金钎焊料研究的关键在于：既能在较低钎焊温度下(低于1200℃)实现钎焊，同时钎焊接头也具备较高的室温/高温(750～850℃)强度。
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题在于提供一种多元ti基中熵合金钎料，其可有效解决tial合金钎焊
2、有鉴于此，本申请提供了一种多元ti基中熵合金钎料，其特征在于，以质量百分比计，包括：
3、mn：16.0～22.0％，fe：12.0～18.0％，ni：2.0～8.0％，co：2.0～8.0％，v：1.0～7.0％，cr：0～6.0％，ti：余量。
4、优选的，所述中熵合金钎料包括：mn：17.0～21.0％，fe：13.0～17.0％，ni：2.5～7.5％，co：2.5～7.5％，v：1.5～6.5％，cr：0.5～5.5％，ti：余量。
5、优选的，所述中熵合金钎料的制备方法包括以下步骤：
6、a)按照多元ti基中熵合金钎料的质量百分比配料，再进行熔炼，得到合金锭；
7、b)将所述合金锭制备成不同使用形态的中熵合金钎料。
8、优选的，所述多元ti基中熵合金钎料的使用形态包括以下形状中的一种或多种：熔炼合金块、熔炼合金碎颗粒、熔炼合金薄片状、熔炼合金粉末、急冷态箔带状和粉末烧结体。
9、本申请还提供了所述的多元ti基中熵合金钎料在ti基材料钎焊连接中的应用。
10、本申请还提供了一种tial合金的钎焊方法，包括以下步骤：
11、s1)将母材的表面进行预处理；
12、s2)在步骤s1)得到的母材的待焊位置添加钎料，得到装配组件；
13、s3)将所述装配组件进行钎焊；
14、所述钎料为权利要求1～4任一项所述的多元ti基中熵合金钎料。
15、优选的，所述装配组件中母材之间的钎焊间隙为0.03～0.10mm。
16、优选的，所述钎焊的温度为1180～1190℃。
17、优选的，所述钎焊的方法为真空钎焊。
18、优选的，所述钎焊具体为：
19、将所述装配组件置于真空钎焊炉中以10～40℃/min速率升温至500～700℃，再以10～30℃/min速率升温至800～1000℃，再以10～25℃/min速率升温至1180～1190℃并保温20～75min；保温结束后，以10～40℃/min速率降温，随炉冷却至室温。
20、本申请提供了一种多元ti基中熵合金钎料，以质量百分比计，其包括：mn：16.0～22.0％，fe：12.0～18.0％，ni：2.0～8.0％，co：2.0～8.0％，v：1.0～7.0％，cr：0～6.0％，ti：余量。本申请在中熵合金钎料中加入了五种以上的合金元素，其中fe和mn元素可以细化晶粒和固溶强化，从而提高tial接头的室温和高温力学性能；ni元素促进动态再结晶，改善tial接头的热加工塑性；co元素能细化晶粒，提高tial接头的室温强度和塑性，并能提高高温氧化性能；cr元素能显著提高tial接头塑性，并且cr与mn耦合后能显著细化晶粒，进而明显提高tial接头室温/高温强度和韧性；v元素能细化晶粒和提高tial合金强度和韧性。因此，本申请提供的钎料综合利用不同元素的固溶强化、细晶强化作用提升了钎焊接头的强度。同时钎料中上述金属元素的加入可形成ti-mn-fe、ti-ni-co、ti-co和ti-ni多种共晶成分，以及co-v(cr)、ni-v(cr)和mn-ni多种低熔成分联合降熔，钎料实际的液相线为1103.5～1113.2℃，因此，可以在1180～1190℃范围内进行钎焊，显著降低了钎焊温度。
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1.一种多元Ti基中熵合金钎料，其特征在于，以质量百分比计，包括：
2.根据权利要求1所述的多元Ti基中熵合金钎料，其特征在于，所述中熵合金钎料包括：Mn：17.0～21.0％，Fe：13.0～17.0％，Ni：2.5～7.5％，Co：2.5～7.5％，V：1.5～6.5％，Cr：0.5～5.5％，Ti：余量。
3.根据权利要求1所述的多元Ti基中熵合金钎料，其特征在于，所述中熵合金钎料的制备方法包括以下步骤：
4.根据权利要求1或3所述的多元Ti基中熵合金钎料，其特征在于，所述多元Ti基中熵合金钎料的使用形态包括以下形状中的一种或多种：熔炼合金块、熔炼合金碎颗粒、熔炼合金薄片状、熔炼合金粉末、急冷态箔带状和粉末烧结体。
5.权利要求1～4任一项所述的多元Ti基中熵合金钎料在Ti基材料钎焊连接中的应用。
6.一种TiAl合金的钎焊方法，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的钎焊方法，其特征在于，所述装配组件中母材之间的钎焊间隙为0.03～0.10mm。
8.根据权利要求6所述的钎焊方法，其特征在
9.根据权利要求6所述的钎焊方法，其特征在于，所述钎焊的方法为真空钎焊。
10.根据权利要求6或9所述的钎焊方法，其特征在于，所述钎焊具体为：
...【技术特征摘要】
1.一种多元ti基中熵合金钎料，其特征在于，以质量百分比计，包括：
2.根据权利要求1所述的多元ti基中熵合金钎料，其特征在于，所述中熵合金钎料包括：mn：17.0～21.0％，fe：13.0～17.0％，ni：2.5～7.5％，co：2.5～7.5％，v：1.5～6.5％，cr：0.5～5.5％，ti：余量。
3.根据权利要求1所述的多元ti基中熵合金钎料，其特征在于，所述中熵合金钎料的制备方法包括以下步骤：
4.根据权利要求1或3所述的多元ti基中熵合金钎料，其特征在于，所述多元ti基中熵合金钎料的使用形态包括以下形状中的一种或多种：熔炼合金块、熔炼合金碎...
【专利技术属性】
技术研发人员：熊华平，任海水，翟智梁，任新宇，
申请(专利权)人：中国航发北京航空材料研究院，
类型：发明
国别省市：
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