[發明專利]一種采用Ti箔和鈦基釬料箔作中間層的擴散焊連接方法

有效

• 申請號: 201810428984.1
• 申請日: 2018-05-07
• 公開（公告）號: CN108480838B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 任海水;熊華平;程耀永;陳波
• 申請（專利權）人: 中國航發北京航空材料研究院
• 主分類號: B23K20/16
• 分類號: B23K20/16;B23K20/233;B23K20/24
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 陳宏林

本發明是一種采用Ti箔和鈦基釬料箔作中間層的擴散焊連接方法，該方法是將TiAl合金及Ti₂AlNb合金或Ti₃Al基合金加工成所需的尺寸；將被焊母材進行打磨、拋光處理；將被焊母材、Ti箔和鈦基釬料箔放入丙酮中超聲清洗；將Ti箔與TiAl合金接觸，鈦基釬料箔與Ti₂AlNb合金或Ti₃Al基合金接觸，得到構成為Ti₂AlNb合金或Ti₃Al基合金/鈦基釬料箔/Ti箔/TiAl合金的被焊工件；把被焊工件放入真空加熱爐中，施加壓力，經加熱、保溫、冷卻熱循環后完成焊接。本發明可以控制接頭中的釬料殘留，抑制接頭中連續脆性反應層的形成傾向，進而改善接頭性能。獲得的接頭室溫抗拉強度達到510～600MPa，650℃高溫抗拉強度可以達到480MPa～510MPa。

技術領域

本發明是一種采用Ti箔和鈦基釬料箔作中間層的擴散焊連接方法，屬于焊接技術領域。

背景技術

鈦鋁金屬間化合物具有密度低，高的比強度、比剛度，良好的抗氧化性，抗蠕變、抗疲勞性能好等優點，是未來最具應用潛力的航空航天用輕質高溫結構材料之一。在鈦鋁金屬間化合物中，TiAl合金、Ti₂AlNb合金或Ti₃Al基合金的研究受到重視，TiAl合金的工作溫度可以達到760℃～850℃，Ti₂AlNb合金或Ti₃Al基合金的工作溫度可以達到700℃。與普通鈦合金相比，TiAl合金、Ti₂AlNb合金或Ti₃Al基合金可以在更高的溫度下服役；與高溫合金相比，它們有較低的密度，大約是高溫合金的一半，應用在航空航天領域，可以得到大幅的減重效果，應用在汽車工業領域，可以實現零部件的輕量化設計與制造。但從成本和工藝可靠性上來講，某些零部件整體采用TiAl合金來制備的難度很大，目前的TiAl合金室溫塑性較低，變形能力較差，而相對來說，Ti₂AlNb合金或Ti₃Al基合金的可加工性較好。如果能夠實現TiAl合金與Ti₂AlNb合金或Ti₃Al基合金的良好連接，TiAl合金用在工作溫度較高的部位，Ti₂AlNb合金或Ti₃Al基合金用在服役溫度較低的部位，就可以發揮兩種材料各自的性能優勢。比如航空發動機中的整體葉盤，就可以采用TiAl合金制作葉片，采用Ti₂AlNb合金或Ti₃Al基合金制作盤件，但這首先要解決兩種材料的異種連接問題。