[發明專利]一種TZM與WRe異種難熔合金的SPS擴散焊接方法

在審

• 申請號: 201710765714.5
• 申請日: 2017-08-30
• 公開（公告）號: CN107486619A
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 張久興;楊芝;韓翠柳;胡可;楊新宇;李志
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: B23K20/02
• 分類號: B23K20/02;B23K20/22;B23K20/24
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司34101
• 代理人: 盧敏

1.一種TZM與WRe異種難熔合金的SPS擴散焊接方法，其特征在于：是以釩箔作為中間過渡層，通過SPS技術對TZM與WRe異種難熔合金進行固相擴散焊接，從而獲得TZM與WRe異種難熔合金的連接件。

2.根據權利要求1所述的TZM與WRe異種難熔合金的SPS擴散焊接方法，其特征在于：

步驟1、

取待焊接的TZM合金和WRe合金，對TZM合金和WRe合金的待焊接面進行預磨、拋光和超聲清洗并真空干燥；

步驟2、

選用厚度在100～300μm、純度不低于99％的釩箔作為中間過渡層，對釩箔進行酸洗、超聲清洗并烘干；

步驟3、

取石墨模具，所述石墨模具包括上壓頭、下壓頭及石墨陰模；

將處理好的TZM合金、釩箔、WRe合金自下而上依次放入石墨陰模中，然后用上壓頭和下壓頭壓緊，同時使釩箔位于石墨陰模高度的正中間位置；

步驟4、

將裝有待焊接件的石墨模具置于放電等離子燒結系統的爐膛中，抽真空至不高于10Pa，然后通入直流脈沖電流，對TZM與WRe異種難熔合金進行擴散焊接，焊接工藝為：

軸向壓力為20～60MPa，

升溫速率為20～300℃/min，

連接溫度為1200～1400℃，

保溫時間為10～120min，

降溫速率為：從連接溫度降至1000℃的區間的降溫速率為2～20℃/min，從1000℃降至600℃的區間的降溫速率為5～30℃/min，從600℃降至室溫區間隨爐冷卻；

待冷卻后即獲得TZM與WRe異種難熔合金的連接件。

3.根據權利要求2所述的TZM與WRe異種難熔合金的SPS擴散焊接方法，其特征在于：步驟1中，通過依次使用#400、#800、#1000、#1500、#2000金相砂紙分別對TZM合金與WRe合金的待焊接面進行預磨，而后拋光并在酒精中超聲清洗，使處理好的TZM合金與WRe合金的待焊接面的平面度不大于0.1mm、粗糙度不大于0.1μm。

4.根據權利要求2所述的TZM與WRe異種難熔合金的SPS擴散焊接方法，其特征在于：步驟2中，所述酸洗是使用體積濃度為5％的稀鹽酸對釩箔浸泡5分鐘，所述超聲清洗是在酒精中進行。

5.根據權利要求2所述的TZM與WRe異種難熔合金的SPS擴散焊接方法，其特征在于：步驟4所述焊接工藝條件為：

軸向壓力為40MPa，

升溫速率為100℃/min，

連接溫度為1300℃，

保溫時間為30min，

降溫速率為：從1300℃降至1000℃的區間降溫速率為10℃/min，從1000℃降至600℃的區間降溫速率為20℃/min，從600℃降至室溫區間隨爐冷卻。