專利名稱：一種釬料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于焊接技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種釬料。
背景技術(shù)：
隨著航空發(fā)動(dòng)機(jī)的不斷發(fā)展，為滿足高性能發(fā)動(dòng)機(jī)的要求，許多發(fā)動(dòng)機(jī)部件采用了新型 材料，Ti3Al基合金就是其中之一。Ti3Al基合金在高溫下(800 85(TC)具有良好的耐高溫性 能，密度較低，與鎳基高溫合金相比可減少發(fā)動(dòng)機(jī)重量40%，因此在新型發(fā)動(dòng)機(jī)上得以應(yīng)用。 目前Ti3Al基合金在發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用之一是蜂窩封嚴(yán)結(jié)構(gòu)，即采用釬焊連接技術(shù)將Ti3Al基合金與 GH536蜂窩連接在一起。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)Ti3Al基合金的釬焊研究還不太普遍，對(duì)于Ti3Al基合 金與高溫合金的釬焊連接未見報(bào)道。
采用現(xiàn)有的鎳基、銀基或鈦基等釬料，對(duì)Ti3Al基合金與GH536合金接頭的潤(rùn)濕性及填 縫性均不夠理想，且釬焊接頭的強(qiáng)度較低，不能滿足使用要求。鎳基釬料熔點(diǎn)較高，容易造
成Ti3Al基合金晶粒長(zhǎng)大，并且鎳基釬料對(duì)Ti3Al基合金的潤(rùn)濕性差，接頭強(qiáng)度低；銀基釬料
有合適的熔點(diǎn)，釬縫有良好的塑性，但力學(xué)性能、耐高溫性能和耐氧化性能較差；鈦基釬料 接頭強(qiáng)度高，耐蝕性和耐熱性好，但對(duì)GH536合金的潤(rùn)濕性差。為了實(shí)現(xiàn)Ti3Al基合金與 GH536合金的連接，需要研制一種新的釬料。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種釬料，通過調(diào)整釬料的成分，在保證對(duì)Ti3Al基合 金的潤(rùn)濕性良好的基礎(chǔ)上，提高對(duì)GH536合金的潤(rùn)濕性，且釬焊接頭強(qiáng)度滿足使用要求。
本發(fā)明是釬料為鈦基粉末釬料，該釬料成分按重量百分比為Ti40~80%， CulO~35%， Ni5~20%， Cr5~15%;粒度為-150~-300目。
本發(fā)明的鈦基粉末釬料采用霧化制粉工藝，首先將純度大于99.995%的各原料金屬按上 述比例混合，在惰性氣氛條件下，熔煉成合金錠，然后在高壓氣一水霧化設(shè)備上制備粉末， 粉末制備采用高壓條件和惰性氣體條件，霧化后的合金液滴入冷卻水環(huán)境，獲得合金粉末和 水的混合體，然后對(duì)合金粉末和水的混合體進(jìn)行抽濾、真空干燥和篩分，獲得鈦基粉末釬料。
采用本發(fā)明的鈦基粉末釬料，涂覆在Ti3Al基合金與GH536合金的釬焊接頭處，在真空 條件下迸行釬焊，釬焊后釬料填充釬焊接頭處間隙，釬縫成型良好，釬焊質(zhì)量?jī)?yōu)良而穩(wěn)定； 母材與釬料連接的界面結(jié)合緊密，無(wú)氣孔、裂紋等缺陷，界面組織良好。通過在室溫到600 "的條件下進(jìn)行拉伸強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度測(cè)試，拉伸強(qiáng)度(ob)可達(dá)397MPa，剪切強(qiáng)度(t )
可達(dá)275MPa。本發(fā)明的鈦基粉末釬料制備方法簡(jiǎn)單，具有良好的應(yīng)用前景。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例中的釬料的潤(rùn)濕性試驗(yàn)結(jié)果圖，圖中上排試片材料為GH536合金, 下排試片材料為Ti3Al合金；左邊試片為實(shí)施例l釬料，中間試片為實(shí)施例2釬料，右邊試 片為實(shí)施例3釬料。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例1中釬焊接頭微觀組織形態(tài)圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
采用霧化制粉工藝，首先將金屬Ti、 Cu、 Ni和Cr混合，混合物料的成分為Ti45%， Cu30 %， Nil5%， CrlO%;將混合物料在真空一充氬氣條件下熔煉成合金錠，然后在高壓氣一水 霧化設(shè)備上制備粉末，采用高壓氬氣霧化，霧化后的合金液滴入冷卻水環(huán)境，獲得合金粉末 和水的混合體，然后對(duì)合金粉末和水的混合體進(jìn)行抽濾、真空干燥和篩分，獲得鈦基粉末釬 料；粒度為-150~-300目。
將該釬料進(jìn)行潤(rùn)濕性測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如圖1所示。
采用該釬料涂覆在Ti3Al基合金與GH536合金的釬焊接頭處，在真空條件下進(jìn)行釬焊， 釬焊后釬料填充釬焊接頭處間隙，釬縫成型良好，釬焊質(zhì)量?jī)?yōu)良而穩(wěn)定；母材與釬料連接的 界面結(jié)合緊密，無(wú)氣孔、裂紋等缺陷，界面組織良好。釬焊接頭微觀組織形態(tài)如圖2所示。
采用試樣進(jìn)行真空釬焊試驗(yàn)，通過在室溫條件下進(jìn)行拉伸強(qiáng)度(o b)和剪切強(qiáng)度(t ) 測(cè)試，室溫時(shí)拉伸強(qiáng)度分別為400MPa、 402 MPa和407 MPa，平均拉伸強(qiáng)度為403 MPa;剪 切強(qiáng)度分別為252 MPa、 174 MPa和235 MPa，平均剪切強(qiáng)度為220 MPa。 實(shí)施例2
采用霧化制粉工藝，首先將金屬Ti、 Cu、 Ni和Cr混合，混合物料的成分為Ti55%， Cu20 %， NilO%， Crl5%;將混合物料在真空一充氬氣條件下熔煉成合金錠，然后在高壓氣一7K 霧化設(shè)備上制備粉末，采用高壓氬氣霧化，霧化后的合金液滴入冷卻水環(huán)境，獲得合金粉末 和水的混合體，然后對(duì)合金粉末和水的混合體進(jìn)行抽濾、真空干燥和篩分，獲得鈦基粉末釬 料；粒度為-150~-300目。
采用該釬料涂覆在Ti3Al基合金與GH536合金的釬焊接頭處，在真空條件下進(jìn)行釬焊， 釬焊后釬料填充釬焊接頭處間隙，釬縫成型良好，釬焊質(zhì)量?jī)?yōu)良而穩(wěn)定；母材與釬料連接的 界面結(jié)合緊密，無(wú)氣孔、裂紋等缺陷，界面組織良好。 '
采用試樣進(jìn)行真空釬焊試驗(yàn)，通過在40(TC條件下進(jìn)行拉伸強(qiáng)度(o b)和剪切強(qiáng)度(t ) 測(cè)試，400'C時(shí)拉伸強(qiáng)度為405MPa、 350MPa和351MPa，平均拉伸強(qiáng)度分別為369MPa;剪切強(qiáng)度分別為183MPa、 194MPa和197MPa，平均剪切強(qiáng)度為191MPa。 實(shí)施例3
采用霧化制粉工藝，首先將金屬Ti、 Cu、 Ni和Cr混合，混合物料的成分為Ti70%， Cul5 %, Ni7%, Cr8%;將混合物料在真空一充氬氣條件下熔煉成合金錠，然后在高壓氣一水霧 化設(shè)備上制備粉末，釆用高壓氬氣霧化，霧化后的合金液滴入冷卻水環(huán)境，獲得合金粉末和 水的混合體，然后對(duì)合金粉末和水的混合體進(jìn)行抽濾、真空干燥和篩分，獲得鈦基粉末釬料; 粒度為-150~-300目。
采用該釬料涂覆在Ti3Al基合金與GH536合金的釬焊接頭處，在真空條件下進(jìn)行釬焊， 釬焊后釬料填充釬焊接頭處間隙，釬縫成型良好，釬焊質(zhì)量?jī)?yōu)良而穩(wěn)定；母材與釬料連接的 界面結(jié)合緊密，無(wú)氣孔、裂紋等缺陷，界面組織良好。
采用試樣進(jìn)行真空釬焊試驗(yàn)，通過在600。C條件下進(jìn)行拉伸強(qiáng)度(o b)和剪切強(qiáng)度(t ) 測(cè)試，600。C時(shí)拉伸強(qiáng)度分別為370MPa、 385MPa和430MPa，平均拉伸強(qiáng)度為397MPa;剪 切強(qiáng)度分別為275 MPa、 270 MPa和280MPa，平均剪切強(qiáng)度為275MPa。 實(shí)施例4
采用霧化制粉工藝，首先將金屬Ti、 Cu、 Ni和Cr混合，混合物料的成分為Ti80% ， CulO %， Ni5%， Cr5%;將混合物料在真空一充氬氣條件下熔煉成合金錠，然后在高壓氣一水霧 化設(shè)備上制備粉末，采用高壓氬氣霧化，霧化后的合金液滴入冷卻水環(huán)境，獲得合金粉末和 水的混合體，然后對(duì)合金粉末和水的混合體進(jìn)行抽濾、真空干燥和篩分，獲得鈦基粉末釬料； 粒度為-150~-300目。
采用該釬料涂覆在Ti3Al基合金與GH536合金的釬焊接頭處，在真空條件下進(jìn)行釬焊， 釬焊后釬料填充釬焊接頭處間隙，釬縫成型良好，釬焊質(zhì)量?jī)?yōu)良而穩(wěn)定；母材與釬料連接的 界面結(jié)合緊密，無(wú)氣孔、裂紋等缺陷，界面組織良好。 實(shí)施例5
采用霧化制粉工藝，首先將金屬Ti、 Cu、 Ni和Cr混合，混合物料的成分為Ti40%， Cu35 %， Ni20%， Cr5%;將混合物料在真空一充氬氣條件下熔煉成合金錠，然后在高壓氣一水霧 化設(shè)備上制備粉末，采用高壓氬氣霧化，霧化后的合金液滴入冷卻水環(huán)境，獲得合金粉末和 水的混合體，然后對(duì)合金粉末和水的混合體進(jìn)行抽濾、真空干燥和篩分，獲得鈦基粉末釬料; 粒度為-150~-300目。
采用該釬料涂覆在Ti3Al基合金與GH536合金的釬焊接頭處，在真空條件下進(jìn)行釬焊， 釬焊后釬料填充釬焊接頭處間隙，釬縫成型良好，釬焊質(zhì)量?jī)?yōu)良而穩(wěn)定；母材與釬料連接的界面結(jié)合緊密，無(wú)氣孔、裂紋等缺陷，界面組織良好。
權(quán)利要求
1、一種釬料，其特征在于該釬料的成分按重量百分比為Ti40～80％，Cu10～35％，Ni5～20％，Cr5～15％。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種釬料，其特征在于該釬料為粉末狀釬料，其粒度為 -150~-300目。
全文摘要
一種釬料，屬于焊接技術(shù)領(lǐng)域，該釬料成分按重量百分比為Ti40～80％，Cu10～35％，Ni5～20％，Cr5～15％。采用本發(fā)明的釬料，涂覆在Ti₃Al基合金與GH536合金的釬焊接頭處，在真空條件下進(jìn)行釬焊，釬焊后釬料填充釬焊接頭處間隙，釬縫成型良好，釬焊質(zhì)量?jī)?yōu)良而穩(wěn)定；母材與釬料連接的界面結(jié)合緊密，無(wú)氣孔、裂紋等缺陷，界面組織良好。
文檔編號(hào)B23K35/32GK101439447SQ20081024692
公開日2009年5月27日 申請(qǐng)日期2008年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月30日
發(fā)明者孔慶吉, 惠 康, 張磊先, 伸 曲, 萍 曲, 靜 杜, 爍 楊, 恒 桓, 瑩 金 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)(集團(tuán))有限責(zé)任公司