[發明專利]用于TiAl與鎳基高溫合金釬焊的鐵鈷鎳鉻基釬料

無效

• 申請號: 201210410262.6
• 申請日: 2012-10-24
• 公開（公告）號: CN102909483A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 熊華平;葉雷;李曉紅;陳波
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司北京航空材料研究院
• 主分類號: B23K35/30
• 分類號: B23K35/30
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 陳宏林

技術領域

本發明是一種用于TiAl與鎳基高溫合金釬焊的鐵-鈷-鎳-鉻基釬料，屬于焊接技術領域。

背景技術

TiAl合金具有低密度、高比強度、良好的高溫抗氧化、抗蠕變性能，是非常具有發展前途的輕質耐高溫結構材料，被公認為是鈦合金和高溫合金的替代材料，在航空、航天、汽車等領域具有良好的應用前景。對于TiAl合金，為了擴大其工程化應用范圍，焊接技術將顯得尤為重要問題。其中包括TiAl合金自身以及TiAl合金與其它金屬的連接。釬焊是一種適于連接TiAl合金的方法。當前國內外對TiAl合金的釬焊研究主要集中在其自身連接上，對于TiAl合金與其它金屬的連接主要為TiAl和鋼的連接，而TiAl和高溫合金的連接很少見報道。

國內陳波采用Ti-15Cu-15Ni釬料釬焊TiAl/42CrMo鋼，接頭平均拉伸強度為95MPa。（陳波,熊華平,毛唯,程耀永,葉雷,吳欣.采用Ti-15Cu-15Ni釬料的TiAl/42CrMo鋼接頭組織及形成機理.航空材料學報,2006,26(3):317-318.）劉會杰采用Ag-Cu-Ti釬料釬焊TiAl/40Cr鋼，接頭室溫剪切強度為170MPa。(Liu?Huijie,Feng?Jicai?Microstructure?and?strengthof?vacuum?brazed?joints?of?TiAl-based?alloy?to?40Cr?steel.Materials?Scienceand?Technology,2002,18(9):1049-

1051.)。李卓然采用Ag-Cu釬料與Ti-Zr-Ni-Cu釬料對TiAl與Ti合金進行了真空釬焊發現，采用Ag-Cu釬料在釬焊規范為950°C/10min時接頭剪切強度達到223.3MPa；采用Ti-Zr-Ni-Cu釬料在釬焊規范為850°C/10min時接頭剪切強度達到139.97MPa。（李卓然,曹健,馮吉才,王加洪,許桂法.TiAl基合金與Ti合金的真空釬焊.焊接,2006,3:51-54.）。

已見專利報道在TiAl合金與Ni基高溫合金之間加Ti箔利用接觸反應釬焊方法，獲得的接頭室溫剪切強度240~300MPa，800°C剪切強度180~210MPa。（林鐵松,何鵬,李海新,劉羽.TiAl基合金與Ni基高溫合金的接觸反應釬焊連接方法，公開號：CN?101972877A）

發明內容

本發明正是針對上述現有技術的狀況而設計提供了一種用于TiAl與鎳基高溫合金釬焊的鐵-鈷-鎳-鉻基釬料，其目的是對TiAl合金與鎳基高溫合金的釬焊進行深入研究，提高接頭室、高溫性能，拓寬TiAl合金的工程應用領域。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

本發明技術方案提出了一種用于TiAl與鎳基高溫合金釬焊的鐵-鈷-鎳-鉻基釬料，其特征在于：該種釬料的化學成份及重量百分比為：Ni：10.0～15.8，Co：6.0～14.0,Cr：6.0～14.0,Si：1.5～6.5,B：0.5～3.5,Fe：余量，或Co：15.0～26.0,Ni：15.9～21.0，Cr：15.0～22.0,Si：1.5～5.5,B：0.5～3.5,Fe：余量。

本發明技術方案所述釬料以Fe、Cr、Co、Ni元素為基體，可保證釬料的高溫性能。加入適當的Si、B降熔元素，可得到合適熔化溫度的釬料。通過減少釬料中與Ti元素反應劇烈的Ni元素的含量，增加Fe、Cr、Co元素含量，Fe、Cr、Co元素與Ti元素反應程度較Ni元素與Ti元素反應程度弱，從而達到控制接頭界面反應程度的目的，避免接頭生成過多的脆性化合物相。釬料中的基體元素Fe、Co、Cr在元素周期表中的位置與Ni毗鄰，性質相近，釬料在釬焊過程中可與鎳基高溫合金母材有很好的相容性。