[發明專利]一種獲得可靠連接并提高Ti-Al-Nb合金自身性能的釬焊方法

有效

• 申請號: 201610891464.5
• 申請日: 2016-10-12
• 公開（公告）號: CN107931763B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 王穎;蔡小強;楊振文;王東坡;劉永長
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B23K1/00
• 分類號: B23K1/00;B23K35/22;B23K35/30;B23K35/32;B23K103/08
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙) 12214
• 代理人: 王秀奎

本發明公開一種獲得可靠連接并提高Ti?Al?Nb合金自身性能的釬焊方法，將Ti?Ni基釬料放置于合金待焊試件中間，以10?20℃/min升溫速率升溫至800?850℃保溫10?20min，再以5?10℃/min升溫速率升溫至1100?1280℃保溫10?120min，形成可靠的釬焊接頭后以10?20℃/min的降溫速率降溫至400℃，最后隨爐緩冷至室溫。本發明的使用Ti?Ni基釬料對合金進行可靠連接，獲得致密的接頭組織和良好的力學性能。此外，通過合理的熱循環工藝，減少了合金出廠前的工序，起到節約資源保護環境的作用。

技術領域

本發明涉及到Ti₂AlNb合金的釬焊方法，更具體地講，涉及到一種通過釬焊過程獲得良好接頭的同時將單相(B₂相)Ti₂AlNb合金轉變為雙相(B₂+O)Ti₂AlNb合金方法。

背景技術

Ti₂AlNb合金具有較高的比強度、室溫塑性、斷裂韌性和蠕變抗力，且具有較好的抗氧化性、無磁性等優點，可在600～800℃長時間使用。這些優異的性能使Ti₂AlNb合金在航空航天領域成為具有廣闊應用前景的新型輕質耐高溫材料。與單相(B₂相)Ti₂AlNb合金相比，雙相(B₂+O)Ti₂AlNb合金由于O相的強化作用，表現出更好的力學性能，因此，在材料出廠前通常需要熱處理工序將B₂相轉化為(B₂+O)雙相組織，造成工序復雜和能源浪費。由于航空航天部件結構復雜，實現Ti₂AlNb自身的可靠連接將成為此類材料推廣應用的關鍵問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供對Ti₂AlNb合金進行可靠連接的釬料，使其獲得良好的高溫性能。并且通過設計合理的熱循環工藝，省去了單相(B₂相)Ti₂AlNb合金出廠前的熱處理工藝，將單相(B₂相)Ti₂AlNb合金直接進行釬焊，使得釬焊后獲得可靠連接接頭的同時提高Ti₂AlNb合金自身的性能。

本發明的目的通過下述技術方案予以實現：

一種獲得可靠連接并提高Ti-Al-Nb合金自身性能的釬焊方法，使用Ti-Ni基釬料對Ti₂AlNb合金待焊試件進行釬焊，以10-20℃/min升溫速率升溫至800-900℃保溫10-20min，再以5-10℃/min升溫速率升溫至1100-1300℃保溫10-120min，形成可靠的釬焊接頭，以10-20℃/min的降溫速率降溫至400—450℃，最后隨爐緩冷至室溫20—25攝氏度；Ti-Ni基釬料由金屬鈦、金屬鎳和輔助元素組成，三者的原子百分數為金屬鈦30—75％，金屬鎳為25—70％，輔助元素大于零且小于等于30％，輔助元素為B、W、Mo或者Nb的一種。

而且，Ti-Ni基釬料由各個組分通過采用電弧熔煉或者球磨方法進行混合均勻制備。

而且，在Ti-Ni基釬料中，金屬鈦的原子百分數為40—60％，金屬鎳為30—50％，輔助元素為10—30％。

而且，在Ti-Ni基釬料中，金屬鈦的原子百分數為45—55％，金屬鎳為40—50％，輔助元素為15—25％。

而且，在進行釬焊時，以10-15℃/min升溫速率升溫至800-850℃保溫10-15min，再以5-10℃/min升溫速率升溫至1150-1280℃保溫100-120min，形成可靠的釬焊接頭，以15-20℃/min的降溫速率降溫至400—450℃，最后隨爐緩冷至室溫20—25攝氏度。