采用Ag-Cr复合钎料钎焊碳材料与镍基合金的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113070543A(43)申请公布日2021.07.06(21)申请号202110554619.7B23K35/30(2006.01)(22)申请日2021.05.20(71)申请人哈尔滨工业大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号(72)发明人司晓庆郭夏君赵淑慧刘永旭王晓阳曹健李淳冯吉才(74)专利代理机构哈尔滨华夏松花江知识产权代理有限公司23213代理人侯静(51)Int.Cl.B23K1/008(2006.01)B23K1/19(2006.01)B23K1/20(2006.01)B23K35/40(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称采用Ag-Cr复合钎料钎焊碳材料与镍基合金的方法(57)摘要采用Ag‑Cr复合钎料钎焊碳材料与镍基合金的方法，本发明属于异种材料连接领域，它是克服碳材料难以润湿，与镍基合金形成接头残余应力大、使用温度低以及耐氧化性能差等不足的问题。钎焊方法：一、将Ag粉和Cr球磨混合，压制成钎料箔片；二、打磨、清洗待焊碳材料母材与镍基合金母材；三、装配待焊试件；四、将步骤三得到的待焊试件放置于真空钎焊炉中，控制钎焊温度为965～1100℃进行钎焊，将待焊件冷却至室温，完成碳材料与镍基合金的钎焊方法。本发明在Ag基体中加入Cr，Ag基体具有良好的塑形，Cr活性元素可以与碳材料母材发生强烈的化学反应，形成均匀而连续的反应层，实现碳材料的界面润湿与紧密连接。CN113070543ACN113070543A权利要求书1/1页1.采用Ag‑Cr复合钎料钎焊碳材料与镍基合金的方法，其特征在于该钎焊碳材料与镍基合金的方法按照以下步骤实现：步骤一、按照质量百分含量称取85‑97.5％的Ag粉和2.5‑15％的Cr粉进行机械球磨，制成混合均匀的Ag‑Cr复合钎料，随后将Ag‑Cr复合钎料放入压片模具中，压制成钎料箔片；步骤二、采用砂纸分别打磨碳材料和镍基合金，超声清洗后得到待焊碳材料母材与镍基合金母材；步骤三、将步骤一得到的钎料箔片，步骤二得到的待焊碳材料母材与镍基合金母材按照碳材料/钎料箔片/镍基合金的顺序依次叠放，得到装配好的待焊试件；步骤四、将步骤三得到的待焊试件放置于真空钎焊炉中，真空度低于3×10‑3Pa时，开启加热开关，控制升温速率为3～15℃/min至钎焊温度，控制钎焊温度为965～1100℃进行钎焊，将待焊件冷却至室温，完成碳材料与镍基合金的钎焊方法。2.根据权利要求1所述的采用Ag‑Cr复合钎料钎焊碳材料与镍基合金的方法，其特征在于步骤一中所述Ag粉的目数大小为300目，Cr粉的粒径为10～50μm。3.根据权利要求1所述的采用Ag‑Cr复合钎料钎焊碳材料与镍基合金的方法，其特征在于步骤一中机械球磨采用行星式球磨仪，机械球磨时间为5‑20个小时，球料质量比为5：1。4.根据权利要求1所述的采用Ag‑Cr复合钎料钎焊碳材料与镍基合金的方法，其特征在于步骤一中Ag‑Cr复合钎料的压制压力为5‑20MPa。5.根据权利要求1所述的采用Ag‑Cr复合钎料钎焊碳材料与镍基合金的方法，其特征在于步骤一中钎料箔片的厚度为30‑500μm。6.根据权利要求1所述的采用Ag‑Cr复合钎料钎焊碳材料与镍基合金的方法，其特征在于步骤二中所述的碳材料为金刚石、石墨、石墨烯、碳纤维、玻璃炭、C/C复合材料或C/SiC复合材料。7.根据权利要求1所述的采用Ag‑Cr复合钎料钎焊碳材料与镍基合金的方法，其特征在于步骤二中所述的镍基合金为单晶镍基高温合金、GH高温合金、Inconel合金、Monel合金、NS耐蚀合金或Incoloy合金。8.根据权利要求1所述的采用Ag‑Cr复合钎料钎焊碳材料与镍基合金的方法，其特征在于步骤二中使用SiC砂纸打磨碳材料和镍基合金。9.根据权利要求1所述的采用Ag‑Cr复合钎料钎焊碳材料与镍基合金的方法，其特征在于对步骤三中装配好的待焊试件采用石墨压块使待焊材料之间保持紧密接触，施加压力为20‑200KPa。10.根据权利要求1所述的采用Ag‑Cr复合钎料钎焊碳材料与镍基合金的方法，其特征在于步骤四中控制钎焊温度为965～1100℃，保温2～60min进行钎焊。2CN113070543A说明书1/5页采用Ag‑Cr复合钎料钎焊碳材料与镍基合金的方法技术领域[0001]本发明属于异种材料连接领域，具体涉及一种采用Ag‑Cr复合钎料钎焊碳材料与镍基合金的方法。背景技术[0002]碳材料具有低密度、低热膨胀系数、耐高温、耐腐蚀、抗热震、高比强度和高比模以及优异的导热和导电性能等优点，其广泛应用在航空航天、核能、电子、冶金及电器等工业生产中。然而，金刚石、C/C复合材料等碳材料普遍存在成型和