[發明專利]適用于鈦合金釬焊和Ti₂AlNb合金釬焊的帶狀釬料及制備和釬焊方法有效

申請號：	201310572100.7	申請日：	2013-11-15
公開（公告）號：	CN103567666A	公開（公告）日：	2014-02-12
發明（設計）人：	靜永娟;李曉紅;侯金寶;岳喜山	申請（專利權）人：	中國航空工業集團公司北京航空制造工程研究所
主分類號：	B23K35/40	分類號：	B23K35/40
代理公司：	中國航空專利中心 11008	代理人：	梁瑞林
地址：	10002***	國省代碼：	北京;11
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摘要：
搜索關鍵詞：	適用于鈦合金釬焊 ti sub alnb 合金帶狀料及制備方法
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【說明書】：

技術領域

本發明屬于釬焊技術，涉及對用于鈦合金釬焊和Ti₂AlNb合金釬焊的釬料的改進。

背景技術

鈦合金釬焊構件在航空航天領域已得到廣泛應用，如鈦合金釬焊蜂窩壁板結構在飛機機翼、尾翼、后機身側壁、發動機艙門等部位都有所應用。Ti₂AlNb合金是新型耐高溫結構材料，屬于金屬間化合物，具有低密度、高強度、高剛度的性能特征，該材料的焊接構件在高推重比的發動機內有望代替傳統高溫合金，起到結構減重的作用。構件的釬焊質量是構件使用性能的關鍵影響因素之一。目前，鈦合金的釬焊材料（以下簡稱釬料）大致可分為五類：Ag基、Al基、Pd基、Ti基和Ti-Zr基釬料；Ag基和Al基釬料的釬焊界面的抗腐蝕性能較差；Pd基釬料使用溫度在1000℃以上，高于鈦合金的相變溫度導致鈦合金性能降低；Ti基和Ti-Zr基釬料的使用溫度（在830℃～940℃范圍）適中，并可獲得組織類型與鈦合金接近的釬焊界面，因此，目前廣泛采用Ti基和Ti-Zr基釬料作為鈦合金釬焊時的釬料。據報道，釬焊Ti₂AlNb合金用的釬料為Ti基和Ti-Zr基釬料。

目前，Ti基和Ti-Zr基釬料的缺點是：采用這兩種釬料進行鈦合金釬焊和Ti₂AlNb合金釬焊時，焊接界面易形成金屬間化合物，且在后續焊后熱處理中金屬間化合物難以去除，因此導致了釬焊接頭強度較低。

發明內容

本發明的目的是：提出一種適用于鈦合金釬焊和Ti₂AlNb合金釬焊的帶狀釬料及制備方法，以避免焊接界面易形成金屬間化合物，提高釬焊接頭的強度。

本發明的技術方案是：適用于鈦合金釬焊和Ti₂AlNb合金釬焊的帶狀釬料，其特征在于：該帶狀釬料化學成份的重量百分比為：Zr：5%～7%；Cu：14%～15%；Ni：14%～15%；余量為Ti。

如上面所述的適用于鈦合金釬焊和Ti₂AlNb合金釬焊的帶狀釬料的制備方法，其特征在于：制備的步驟如下：

1、備料：按比例稱取所需的Zr、Cu、Ni和Ti原料粉末，原料的純度不小于99.9%，原料的粒度不低于40目；

2、真空冶煉：采用真空感應爐將原料粉末進行熔煉，熔煉溫度為1700℃～2000℃，保溫時間0.5h～1h，然后澆鑄成鑄錠，空冷到室溫；反復熔煉3次；

3、制備帶狀釬料：采用真空快淬甩帶機上的真空感應爐將鑄錠熔化，熔化溫度為1700℃～2000℃，然后制成非晶態帶狀釬料，帶狀釬料的厚度δ=0.03mm～0.05mm。

使用如上面所述的適用于鈦合金釬焊和Ti₂AlNb合金釬焊的帶狀釬料進行釬焊的方法，其特征在于：釬焊的步驟如下：

1、清潔待焊零件的待釬焊表面；

2、定位帶狀釬料：將一層帶狀釬料鋪在一個待焊零件的待釬焊表面，通過點焊方法將帶狀釬料定位在待釬焊表面上；

3、零件裝配：通過夾具將另一個待焊零件的待釬焊表面與鋪好帶狀釬料待焊零件的待釬焊表面貼合，兩個待釬焊表面之間的間隙不大于0.1mm；