[發明專利]一種采用銅基釬料焊接修補鈦合金鑄件的方法

有效

• 申請號: 200910130879.0
• 申請日: 2009-04-17
• 公開（公告）號: CN101559507A
• 公開（公告）日: 2009-10-21
• 發明（設計）人: 熊華平;葉雷;程耀永;毛唯;陳波
• 申請（專利權）人: 中國航空工業第一集團公司北京航空材料研究院
• 主分類號: B23K1/00
• 分類號: B23K1/00;B23K5/00;B23K9/00;B23K35/30;B23K103/14
• 代理公司: 中國航空專利中心
• 代理人: 李建英

技術領域

本發明屬于有色金屬材料技術領域，涉及一種采用銅基釬料焊接修補鈦合金鑄件的方法。

背景技術

鈦合金的釬焊技術從七十年代開始獲得較大發展，目前已分別形成了Ti-Cu-Ni，Ti-Zr-Cu，Ti-Zr-Ni，Ti-Zr-Be，Ti-Cu-Ni-Be，Ti-Zr-Cu-Ni，Ti-Ni，Ti-Ni-Ag等體系的釬料(O.Botstein，A.Rabinkin，Brazing?oftitanium-based?alloys?with?amorphous?25wt％Ti-25wt％Zr-50wt％Cu?fillermetal，Materials?Science&Engineering?A，vol.A188，No.1-2，1994，P305-315；H.Inoue，T.Ogawa，Studying?on?welding?of?titanium?alloys(Report?2)，Quarterly?Journal?of?the?Japan?Welding?Society，vol.9，No.1，1991，P136-142；H.Steffens，E.Degelmann，Simplified?high-temperaturebrazing?process?for?titanium?and?titanium?alloys?using?an?amorphous?brazingfiller?metal，Schweissen?und?Schneiden，vol.42，No.5，1990，P70-71；郭萬林，鈦基釬料的活性及理化性能對比研究，材料科學與工藝，vol.7，增刊，1999，P217-219；O.Taguchi，Y.Lijima，K.Hirano，Reaction?diffusionin?the?Cu-Ti?system，Journal?ofthe?Japan?Institute?of?Metals，vol.54，No.6，1990，P619-627；蘭士偉，鈦合金接觸反應釬焊，國際航空，1982，(8)：P44-46)。

鈦合金鑄件經常會出現缺陷，采用焊接修復方法進行補救是很經濟的工藝方法。使用上述鈦基釬料，原理上都可以用來對鈦合金鑄件缺陷進行焊接修復。但是，由于金屬鈦的成本價格較高，所以鈦基釬料本身原材料成本就高，再考慮到鈦基釬料合金粉末或快淬急冷箔帶加工工序復雜以及合格率問題，鈦基釬料合金粉末或快淬急冷箔帶的制備工藝成本就更高，因此，對鈦合金鑄件的修復成本很高。

發明內容

本發明的目的是提出一種對鈦合金鑄件修復成本低廉的一種采用銅基釬料焊接修補鈦合金鑄件的方法。

本發明的技術方案是：采用釬料成分重量百分比為：Al：0～5％；Ni：0～5％；Ti：0～26％，余量為Cu的釬料，使用-40目～200目的單元素顆粒，機械攪拌混合均勻；再將釬料粉鋪填在鈦合金鑄件的缺陷處，用有機膠和丙酮混合液將釬料粉固定在鈦合金鑄件的缺陷表面，在910～960℃溫度下對鈦合金鑄件缺陷采用電弧或者氧-乙炔焰加熱實施焊接修補；

所述方法中，對于修補疏松、孔洞缺陷，要將釬料粉鋪填在鈦合金鑄件的缺陷處并且機械壓實，釬料粉的用量為根據缺陷尺寸大小密實地填完疏松、孔洞缺陷后，再高出0.5～3.0mm；對于焊接修補壁過薄、鑄件重量不達標的缺陷，需將釬料粉鋪填在鈦合金鑄件的缺陷處，釬料粉的用量為其熔化后形成的厚度不超過2.0mm。

本發明具有的優點和有益效果，本發明使用銅基合金作為釬焊料，使釬料中的主要元素Cu與釬料中或被焊接修補的鈦合金鑄件中的Ti元素彼此發生共晶反應，使得釬料能夠在910～960℃溫度下對鈦合金鑄件缺陷進行焊接修復，釬料中元素Al和Ni是合金元素，只需使用單元素顆粒或粉末(-40目～200目)配制合金釬料，機械攪拌均勻后即可使用。相對于以前經常使用的鈦基釬料合金粉末或快淬急冷箔帶，不僅原料價格比鈦基釬料明顯降低，而且制備工藝大大簡化，因此對于鈦合金鑄件缺陷焊接修復的成本大幅度降低。以采用本發明銅基釬焊料進行鑄造鈦合金高爾夫球頭的焊接修補為例，采用本方案焊接修復的成本約為原來采用合金粉末或快淬急冷箔帶形式鈦基釬料的1/10～1/20。

具體實施方式

下面對本發明做進一步詳細說明。