一种锰基合金钎料，添加有活性元素Ｔｉ，特别适用于钼及其合金的同质真空钎焊，或者钼及其合金与不锈钢异种金属之间的真空钎焊，其特征在于这种合金钎料的成分为：（重量百分比） 活性元素Ｔｉ Ｎｉ Ｃｕ Ｃｒ Ｃｏ Ｍｎ ０．０１～２．０％ １５．０～４０．０％ ４．０～３６．０％ ０～１３．０％ ０～１６．０％ 余量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于焊接
，具体涉及一种含活性元素Ti适合钎焊钼及其合 金的锰基钎料MnNiCoCrCuTi合金。它适用于钼及其合金的同质真空钎焊，也 适用于钼及其合金与不锈钢异种金属之间的真空钎焊。
技术介绍
钼及其合金具有良好的导热性、导电性、低膨胀系数、高温强度、低蒸气 压和耐磨损等特性，可以应用到很多领域。钼及其合金在电子设备中的应用最 为广泛，常用于制造照明及电子管构件、微波设备的内部构件、高性能电子插 件及散热装置、医疗电子设备、X—射线管内部元件(靶、支架和隔热屏)等； 在航空和宇航工业中常用于制造耐高温构件，如发动机的燃气轮叶片、喷嘴、 宇宙飞行器的蒙皮、火焰挡板等；在核工业中常用于制造热交换器和支撑格栅 等；此外，在化学工业、模具制造业等领域也得到了应用。钼及其合金的钎焊是生产中常用的焊接方法。钎焊钼及其合金时，钎料的 选择主要取决于钼及其合金构件的使用温度。工作温度低于50(TC时，钼及其合 金的钎焊可在钼及其合金上先镀镍或镀铜，再用普通的银基或铜基钎料进行钎 焊，钎焊温度通常在IOO(TC以下，但镀层工艺复杂，在钎焊时镀层易剥落，常 导致钎焊接头力学性能降低。工作温度在50(TC 80(TC时，钼及其合金的钎焊 可以采用锰基或镍基钎料进行真空钎焊，钎焊温度通常在10(XrC 150(TC，但 这两种钎料对钼及其合金的润湿性不好，导致钎料在钼及其合金表面铺展困难， 填充间隙不充分，在一定程度上会影响钎焊接头的力学性能。工作温度高于800 'C时，钼及其合金的钎焊通常采用钛基或者其他高熔点的纯金属钎料，进行真 空钎焊，钎焊温度大多在1500'C以上。钼及其合金与不锈钢异种金属之间的钎 焊所使用的钎料比较少见， 一般采用PdM合金钎料和CoPd合金钎料，钎焊温 度在1300。C 135(TC。在现有的钎焊技术中，钼及其合金高温构件的钎焊温度大多超过1200°C， 而钼及其合金的再结晶温度区间在115(TC 120(TC，钎焊温度超过再结晶温度 会引起钼及其合金晶粒长大及接头脆化，导致接头力学性能降低，并且温度过 高也会使被焊构件的变形量增大，影响焊后构件的精密度，所以最好在钼及其 合金的再结晶温度以下钎焊。因此，钎焊温度在100(TC 120(TC的锰基合金钎料就引起了人们的注意。锰基钎料具有较高的室温和高温强度，较好的抗氧化性能和耐腐蚀性能，对不 锈钢具有良好的润湿性，无明显的溶蚀和晶间渗入现象，钎焊后焊缝致密，钎 焊接头牢固。但锰基钎料对钼及其合金的润湿性不好，用于钼及其合金与不锈 钢异种金属之间钎焊时会影响钎焊接头的力学性能。目前，在钎焊钼及其合金的现有技术中，存在上述问题，不利于拓宽钼及 其合金构件的工程应用。因此，开发和制造可钎焊钼及其合金的中温、活性钎 料合金很有实际意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种含活性元素Ti适合钎焊钼及其合金的锰基钎料 MnNiCoCrCuTi合金，其对钼及其合金的钎焊特性优良。在真空环境中，钎焊温 度100(TC 120(TC条件下，完成构件的高可靠钎焊连接工艺。它适用于钼及其 合金的同质真空钎焊，也适用于钼及其合金与不锈钢异种金属之间的真空钎焊。 焊后构件精度高、焊缝致密、接头牢固、可在60(TC 80(TC稳定使用。本专利技术含活性元素Ti适合钎焊钼及其合金的锰基钎料，其特征在于合金元 素的重量百分比为-Nil5.0 40.0% Cu4. 0 36.0% Co 0 16.0% Cr0 13.0% Ti 0. 01 2. 0% Mn余量。锰的熔点较高为1243°C，并且对钼及其合金的润湿性不好。因此，本专利技术 的钎料在锰的基体上还添加一些适合的金属元素，以获得适用的钎料合金。本 专利技术使用合金元素以及它们的效果描述如下Th加入少量的活性元素Ti，可以提高钎料的活性，使钎料对钼及其合金 母材有良好的润湿性，促进钎料与钼及其合金母材的反应，达到冶金结合的目 的。本专利技术的实践表明，Ti含量低于0.0196达不到良好的润湿效果，而含量大于 2.0%则会导致钎料中脆性相的增多，影响钎料的加工性能，达不到使用技术要 求。因此，本专利技术将其在钎料中的添加量确定在0.01 2.0%范围内。Ni:镍作为钎料中的主要元素，其作用是降低钎料的熔点。根据Mn—Ni 二元合金相图可知，锰和镍可形成固溶体，当w(Ni)为40y。时，合金的熔点最低 为1005°C。因此，本专利技术限定该合金钎料中含镍量的上限为40%。锰基钎料就 是以为Mn—Ni合金为基体，加入不同的合金元素组成的。Cu:根据Mn—Cu二元合金相图可知，铜降低锰的熔点效果显著，并且铜 和锰能够形成无限固溶体，因而可提高钎料的冷加工性能。但是，随着铜含量 的增加，合金钎料的熔点显著降低，会影响焊缝的高温强度。因此，本专利技术限定该合金钎料中含铜量的上限为36%。Cr:添加铬可以提高合金钎料的抗氧化性和耐腐蚀性，但是随着铬含量的 增加，合金钎料的熔点升高。因此，本专利技术限定该合金钎料中含铬量的上限为 13%。CO:添加钴可以提高合金钎料的高温强度和耐腐蚀性，但是随着钴含量的 增加，合金钎料中会形成脆性金属间化合物，影响合金钎料的加工性能。因此，本专利技术限定该合金钎料中含钴量的上限为16%。本专利技术的合金钎料适用于钼及其合金的同质真空钎焊，也适用于钼及其合 金与不锈钢异种金属之间的真空钎焊。由于采用了上述技术方案，本专利技术具有如下优越性1、 本专利技术的合金钎料对钼及其合金的润湿性良好。锰基钎料对钼及其合金 的润湿性较差，由于本钎料中含有活性元素Ti，因此显著减小熔融钎料与钼及 其合金的润湿角，改善钎料对被焊母材的润湿性。2、 本专利技术合金钎料的钎焊温度适中。本专利技术的合金钎料熔化温度920°C U35。C，钎焊温度1000°C 1200°C，对设备的要求不高，在常用的中温真空钎 焊炉中均可完成钎焊，避免了钼及其合金晶粒的长大倾向，提高了钎焊接头的 塑性，同时也减少了构件因温度过高所引起的变形量，提高了焊后构件的精密 度。3、 使用本专利技术的合金钎料钎焊后，钎焊接头的力学性能良好。因为Mo与 Ni、 Mn、 Co、 Cr均可以形成固溶体，随着母材向钎料中的溶解和钎料合金元素 向母材中的扩散发生反应，能形成牢固的冶金结合。钎焊后，母材钼及其合金 的晶粒无明显长大现象，焊缝致密(详见附图说明)、接头牢固、可在60(TC 800'C稳定使用。附图说明图l为使用本专利技术的活性锰基钎料钎焊不锈钢与钼异种金属之间的焊缝金 相组织(左侧是不锈钢，中间是悍缝，右侧是钼)。具体实施例方式本专利技术针对钼及其合金的特点，以Mn为基体，加入Ni、 Cu降低合金钎料 熔点，加入Cr、 Co提高合金钎料的高温性能和抗腐蚀能力，加入活性元素Ti 提高钎料对钼及其合金的润湿性，配置出一种工艺性能优良的活性锰基钎料合 金。该合金钎料的成分为Nil5.0 40.0% Cu4.0 36.0% Co0 16.0%Cr0 13.0% Ti0.01 2.0% Mn余量。将配好的材料用真空感应炉熔炼，然后 浇注成铸锭，经锻造、热轧、冷轧后，可以制成箔材使用。 下面结合实例对本专利技术作进一步说明。实例1:配制一种成分为Ni23.0% Cu5.0% Co 6.0% T本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种锰基合金钎料，添加有活性元素Ｔｉ，特别适用于钼及其合金的同质真空钎焊，或者钼及其合金与不锈钢异种金属之间的真空钎焊，其特征在于这种合金钎料的成分为：（重量百分比）活性元素ＴｉＮｉＣｕＣｒＣｏＭｎ０．０１～２．０％１５．０～４０．０％４．０～３６．０％０～１３．０％０～１６．０％余量。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李宁，赵兴保，文玉华，黄姝珂，胡明，王志广，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：90
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