[發明專利]一種用于異種材料的錳基釬料釬焊方法

在審

• 申請號: 202211266970.7
• 申請日: 2022-10-17
• 公開（公告）號: CN115673454A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 李京龍;李昭希;李雙吉;褚強;毛東遠;熊江濤;袁琳
• 申請（專利權）人: 西北工業大學;西安航天發動機有限公司
• 主分類號: B23K1/008
• 分類號: B23K1/008;B23K1/19;B23K1/20;B23K3/08;B23K35/30;B23K103/18
• 代理公司: 西安凱多思知識產權代理事務所(普通合伙) 61290
• 代理人: 康進興

1.一種用于異種材料的錳基釬料釬焊方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一，制備錳基釬料：

首先，以Mn、Ni、Cr為原料按重量百分比進行配料；其次，將配料置入電弧熔煉爐進行電弧熔煉；再次，將熔煉后的錳基合金錠進行甩帶，得到錳基釬料；

步驟二，釬料裝配：

將裁剪的錳基釬料以點焊的方式固定在銑削待焊面上，所述被固定的銑削待焊面為兩個待焊工件中的1個待焊工件的銑削待焊面，得到附著錳基釬料的待焊工件；

步驟三，焊接工裝：

采用釬焊工裝對待焊工件進行固定，固定時，附著錳基釬料的待焊工件的釬料箔材面與另一母材的銑削待焊面相接；夾具通過待焊工件對錳基釬料施加預緊力，使錳基釬料與銑削待焊面緊密貼合；

步驟四，爐中釬焊：

將釬焊工裝以及釬焊工裝所夾持的待焊工件、錳基釬料一同置入釬焊爐中，在釬焊爐中進行釬焊；

釬焊溫度為1150℃～1250℃，保溫時間為30min～60min，升溫速度為10～15℃/min；

步驟五，爐冷：

隨爐冷卻至室溫，將釬焊工裝及所夾持的工件取出，得到異種材料的錳基釬料釬焊工件。

2.根據權利要求1所述的用于異種材料的錳基釬料釬焊方法，其特征在于，所述步驟一制備錳基釬料的過程進一步包括：

第一步，配料：

以顆粒狀Mn、Ni、Cr為原料，按照重量百分比，其含量分別為：Ni為20～30％，Cr為5～7％，Mn為余量，依照此比例按照預期制備重量稱取原料；

將稱取的原料置入酒精中進行超聲清洗，清洗時間為30min，然后烘干，得到配料；

第二步，熔煉：

將配料依次按Mn、Ni、Cr的順序置入電弧熔煉爐的坩堝內；坩堝為水冷坩堝，對配料進行磁攪拌電弧熔煉，至熔融的Mn、Ni、Cr混合均勻，隨爐冷卻至室溫；

得到混合均勻的錳基合金錠；

在放置配料時，將Mn、Ni、Cr依次置入坩堝，低熔點的配料在下層，高熔點的配料在上層便于相互熔融；在電弧熔煉時進行磁攪拌，加速材料合金化過程；

第三步，甩帶：

將錳基合金錠進行切塊、超聲清洗，然后，在氬氣保護氣氛下，采用甩帶設備，對清洗的塊狀錳基合金進行磁感應加熱至液態，利用旋轉銅輪進行甩帶，得到厚度為d，d＝80μm～120μm的錳基合金箔材，即釬料箔材，亦稱錳基釬料。

3.根據權利要求1所述的用于異種材料的錳基釬料釬焊方法，其特征在于，所述步驟二釬料裝配的過程進一步包括：

將錳基釬料按待焊面形狀進行裁剪，使錳基釬料形狀與待焊面形狀一致；

以不銹鋼和/或高溫合金材料為母材，母材即待焊工件，待焊工件的接觸面為待焊面；

對待焊面進行銑削加工，至表面粗糙度滿足低于Ra1.6μm的要求，得到銑削待焊面；

將裁剪的錳基釬料以電阻點焊的方式固定在銑削待焊面上，點焊時，兩焊點之間的間距為5cm，得到附著錳基釬料的待焊工件。

4.根據權利要求3所述的用于異種材料的錳基釬料釬焊方法，其特征在于，所述母材中的不銹鋼可以為1Cr18Ni9Ti，或為1Cr21Ni5Ti，所述母材中的高溫合金可以為GH5188，或為GH3230。

5.根據權利要求1所述的用于異種材料的錳基釬料釬焊方法，其特征在于，所述步驟四爐中釬焊進一步包括：

釬焊采用在真空環境中進行，釬焊爐的真空度為小于等于5×10_-³Pa。

6.根據權利要求1所述的用于異種材料的錳基釬料釬焊方法，其特征在于，所述步驟四爐中釬焊進一步包括：

釬焊采用在氬氣保護氣氛中進行，氬氣保護氣氛的形成過程為：抽真空至真空度低于2×10_-²Pa，然后，通入純度為99.99％的氬氣，至爐中氣壓達到0.1MPa。