[發明專利]一種Cf/SiC陶瓷基復合材料與鈦合金的復合-擴散釬焊方法有效
| 申請號： | 201210353483.4 | 申請日： | 2012-09-20 |
| 公開（公告）號： | CN102825353A | 公開（公告）日： | 2012-12-19 |
| 發明（設計）人： | 黃繼華;崔冰;蔡創;陳樹海;趙興科;張華;汪一卉 | 申請（專利權）人： | 北京科技大學 |
| 主分類號： | B23K1/008 | 分類號： | B23K1/008;C21D1/773;C21D9/50 |
| 代理公司： | 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401 | 代理人： | 皋吉甫 |
| 地址： | 100083*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 sub sic 陶瓷 復合材料 鈦合金 復合 擴散 釬焊 方法 | ||
技術領域
本發明屬于異種材料連接技術領域，特別是提供了一種能在較低溫度下連接獲得良好耐高溫性能接頭的連接方法。?
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背景技術
國內外航天技術的迅速發展，對航天運載工具和姿/軌控系統的核心部件-發動機的要求愈來愈高，發動機技術也不斷向高可靠性、大推重（質）比、高靈敏度的方向發展。陶瓷基復合材料等先進材料因其耐高溫、耐腐蝕、質量輕等一系列優良特性在發動機上的應用使得新型高性能發動機的研制成為可能。碳纖維增強碳化硅陶瓷基復合材料（Cf/SiC陶瓷基復合材料）由于碳纖維的植入有效的克服了單相SiC陶瓷對裂紋和熱震的敏感性，充分綜合了SiC陶瓷與碳纖維的性能優勢，如高熱穩定性、高導熱性能、低密度（理論密度為2.2g/cm3，實際密度通常為1.75-2.10g/cm3）、低熱膨脹系數，優異的力學性能-高溫下高強高模、良好的斷裂韌性和耐磨/抗沖刷性能等，是制造燃燒器部件、渦輪葉片、火箭噴嘴、航天飛機熱防護結構等的理想材料，在航空航天領域具有重要的應用價值。但是與金屬材料相比，Cf/SiC復合材料的延伸性和沖擊韌性較低，加工性能較差，制造大尺寸或復雜形狀構件比較困難。在某些應用領域，需要將Cf/SiC陶瓷基復合材料與金屬連接起來組成大尺寸或復雜形狀構件，結合Cf/SiC陶瓷基復合材料的高溫力學性能優勢與金屬塑性韌性好的特點，因此解決Cf/SiC陶瓷基復合材料與高溫金屬結構材料（常用鈦合金）的連接技術問題，是保證Cf/SiC陶瓷基復合材料在上述領域中得到廣泛應用的關鍵。?
該類連接問題難度大、可靠性要求高，主要表現在：（1）Cf/SiC陶瓷基復合材料與金屬冶金相容性極差，無法直接進行熔化焊接；（2）Cf/SiC陶瓷基復合材料與金屬之間熱膨脹系數差異較大，普通擴散焊和釬焊往往會形成較大的熱應力，接頭容易開裂；（3）接頭使用性能要求高：在航空航天發動機中，陶瓷基復合材料通常都是作為高溫結構材料來使用，因此對連接接頭的耐高溫要求也往往在800℃甚至1000℃以上，同時對接頭的氣密性、抗熱震性與抗燒蝕性也有很高的要求，一般釬焊接頭很難滿足要求；（4）接頭服役可靠性要求高：航天飛行器是一個復雜的系統，任何環節、任何結構的絲毫故障都會釀成災難性的事故，因此對連接結構的可靠性要求也極為嚴格。因此，開展Cf/SiC陶瓷基復合材料與鈦合金連接技術，尤其是耐高溫連接技術研究，具有十分重要的意義。?
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