[發明專利]一種高Cu原子比Cu-Ti釬料在陶瓷與金屬釬焊中的應用

有效

• 申請號: 202211313813.7
• 申請日: 2022-10-25
• 公開（公告）號: CN115476012B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 孫湛;王俊杰;張麗霞;陳曦;常青;張博
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B23K1/008
• 分類號: B23K1/008;B23K1/20;B23K103/18
• 代理公司: 哈爾濱市松花江聯合專利商標代理有限公司 23213
• 代理人: 侯靜

一種高Cu原子比Cu?Ti釬料在陶瓷與金屬釬焊中的應用，涉及高Cu原子比Cu?Ti釬料的應用技術領域。本發明的目的是為了解決采用現有的共晶成分Cu?23Ti(wt.％)釬料進行Tisubgt;3/subgt;SiCsubgt;2/subgt;陶瓷與Nb的釬焊連接時，接頭內產生的脆性CuTi化合物導致接頭抗剪切強度低的問題。方法：按照Tisubgt;3/subgt;SiCsubgt;2/subgt;陶瓷/Ti箔/Cu箔/Nb的順序裝配，得到待焊裝配件；將待焊裝配件放入真空釬焊爐內，在5×10supgt;?2/supgt;Pa的真空度及950～1010℃的釬焊溫度下保溫5～60min，釬焊結束后冷卻至室溫。本發明可獲得一種高Cu原子比Cu?Ti釬料在陶瓷與金屬釬焊中的應用。

技術領域

本發明涉及高Cu原子比Cu-Ti釬料的應用技術領域，具體涉及一種高Cu原子比Cu-Ti釬料在陶瓷與金屬釬焊中的應用。

背景技術

Ti₃SiC₂陶瓷具有良好的室溫與高溫強度、抗氧化性和耐腐蝕性，又具備較好的可加工性等優點，有望成為新型高溫結構材料，用作窯具材料、渦輪葉片部件及航空發動機高溫零部件等。Nb作為一種高溫材料和結構材料，廣泛應用于航空航天等領域，將Ti₃SiC₂陶瓷與金屬Nb進行可靠連接，可以充分發揮二者優勢，拓寬材料的應用領域。其中，共晶成分Cu-23Ti(wt.％)釬料能夠實現Ti₃SiC₂陶瓷與Nb的直接釬焊連接，但在接頭中會生成大量脆性的CuTi化合物，導致釬焊接頭抗剪強度降低。

發明內容

本發明的目的是為了解決采用現有的共晶成分Cu-23Ti(wt.％)釬料進行Ti₃SiC₂陶瓷與Nb的釬焊連接時，接頭內產生的脆性CuTi化合物導致接頭抗剪切強度低的問題，而提供一種高Cu原子比Cu-Ti釬料在陶瓷與金屬釬焊中的應用。

一種高Cu原子比Cu-Ti釬料在陶瓷與金屬釬焊中的應用，所述的高Cu原子比Cu-Ti釬料為Cu-10Ti釬料，所述的Cu-10Ti釬料用于陶瓷與金屬的接觸反應釬焊。

所述的陶瓷為Ti₃SiC₂陶瓷，所述的金屬為Nb。

所述的Cu-10Ti釬料用于Ti₃SiC₂陶瓷與金屬Nb的接觸反應釬焊按照以下步驟進行：

一、Ti₃SiC₂陶瓷與Nb的焊前處理：將Ti₃SiC₂陶瓷和Nb切割成預定尺寸，并將Ti₃SiC₂陶瓷和Nb的待焊面進行打磨和清洗；所述的Ti₃SiC₂陶瓷中固溶有質量分數為0.5～2.0％的Al元素；

二、Cu-10Ti釬料的制備：將Cu箔、Ti箔切成與Ti₃SiC₂陶瓷相同的面積，并按照Cu-10Ti釬料中Ti的質量分數為10％的標準將Cu箔和Ti箔進行厚度打磨，然后將Cu箔和Ti箔處理至表面平整，再進行清洗；

三、待焊試件的裝配、真空接觸反應釬焊：按照Ti₃SiC₂陶瓷/Ti箔/Cu箔/Nb的順序裝配，得到待焊裝配件；將待焊裝配件放入真空釬焊爐內，在5×10^-2Pa的真空度及950～1010℃的釬焊溫度下保溫5～60min，釬焊結束后冷卻至室溫，完成Ti₃SiC₂陶瓷、Cu-10Ti釬料與金屬Nb的接觸反應釬焊。

本發明的有益效果：