一种采用Pd-Si复合钎料钎焊连接DD98M单晶高温合金的方法.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CN108188520A(43)申请公布日2018.06.22(21)申请号201711251642.9B23K35/36(2006.01)(22)申请日2017.12.01(71)申请人浙江工业大学地址310014浙江省杭州市下城区朝晖六区(72)发明人贺艳明高科何华敏杨建国高增梁武宏科(74)专利代理机构杭州浙科专利事务所(普通合伙)33213代理人周红芳(51)Int.Cl.B23K1/00(2006.01)B23K1/008(2006.01)B23K1/20(2006.01)B23K35/26(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种采用Pd-Si复合钎料钎焊连接DD98M单晶高温合金的方法(57)摘要本发明涉及一种采用Pd-Si复合钎料钎焊连接DD98M单晶高温合金的方法，它选取固定质量比的箔状Pd和粉状Si作为Pd-Si复合钎料，将DD98M和箔状Pd和粉状Si按照DD98M-Pd-Si-Pd-DD98M的顺序装配后放入真空钎焊炉中加热钎焊，钎焊结束后降温，在降温阶段钎缝内形成Pd4Si、Ni基固溶体及Al2Pd5等组织，实现DD98M单晶高温合金的连接。本发明的焊接技术得到的接头室温剪切强度为338MPa，700℃高温下热处理240h后剪切强度为328MPa，满足实际使用要求。本发明通过钎焊技术实现了航空发动机涡轮单晶叶片的高质量连接，具有对母材破坏小、接头强度高、可在700℃高温下稳定使用等优点，一定程度上促进了航空发动机制造水平的提升。CN108188520ACN108188520A权利要求书1/1页1.一种采用Pd-Si复合钎料钎焊连接DD98M单晶高温合金的方法，其特征在于选取固定质量比的箔状Pd和粉状Si作为Pd-Si复合钎料，将DD98M和箔状Pd和粉状Si按照DD98M-Pd-Si-Pd-DD98M的顺序装配后放入真空钎焊炉中加热钎焊，钎焊结束后降温实现两片DD98M单晶高温合金连接。2.根据权利要求1所述的采用Pd-Si复合钎料钎焊连接DD98M单晶高温合金的方法，其特征包括如下步骤：1）剪取两片与DD98M待连接面形状一致的Pd箔，并按照质量比用分析天平称取对应质量比的Si粉；2）按照DD98M-Pd-Si-Pd-DD98M的装备顺序，先将一片Pd箔用502胶贴在DD98M待连接面上，然后将称好的Si粉用羟乙基纤维素有机胶调成糊状，均匀涂抹在整个贴好的Pd箔面上得到Si粉层Si粉层，等待2-4分钟后在Si粉层上贴上另一片Pd箔，最后将另一个DD98M的待连接面涂上502胶并倒扣上去，装配完成后放入真空钎焊炉内加热；3）首先以8~12℃/min的速度均匀升温至300℃并保温25~35min，使502及羟乙基纤维素有机胶充分挥发；4）再以8~12℃/min的速度均匀升温至900℃并保温8~12min，使整个试样受热均匀；5）再以8~12℃/min的速度均匀加热至钎焊温度1000~1100℃后保温10~30min，Pd和Si相互作用熔化成液相形成钎缝熔合区，随后DD98M中的Ni、Al、Cr、Co、W等元素逐渐向钎缝熔合区内溶解并相互扩散；6）以5~8℃/min的速度均匀降温至200~400℃，降温过程中钎缝内形成Pd4Si、Ni基固溶体以及Al2Pd5等组织；7）将步骤6）的试样随炉冷却至室温，得到钎焊连接的DD98M单晶高温合金。3.根据权利要求2所述的采用Pd-Si复合钎料钎焊连接DD98M单晶高温合金的方法，其特征在于步骤1）中Pd箔和Si粉的质量比为16~25:1。4.根据权利要求2所述的采用Pd-Si复合钎料钎焊连接DD98M单晶高温合金的方法，其特征在于步骤1）中的Pd箔为箔片，其厚度为0.02~0.1mm、纯度为99.9%。5.根据权利要求2所述的采用Pd-Si复合钎料钎焊连接DD98M单晶高温合金的方法，其特征在于步骤1）使用的Si粉的粒度为400~1000目、纯度为99.99%。6.根据权利要求2所述的采用Pd-Si复合钎料钎焊连接DD98M单晶高温合金的方法，其特征在于步骤1）中Pd箔和Si粉的质量比控制在16:1~25:1，以此调控钎料的熔点。7.根据权利要求2所述的采用Pd-Si复合钎料钎焊连接DD98M单晶高温合金的方法，其特征在于步骤1）中DD98M单晶高温合金使用前先经以下预处理：将DD98M单晶高温合金浸泡于酒精中超声波清除油污，再依次用400#、600#、1000#、1500#砂纸打磨待连接面，随后抛光至待连接面无明显划痕。8.根据权利要求7所述的采用Pd-Si复合钎料钎焊连接DD98M单晶高温合金的方法，其特征在于无明显划痕通过光学显微镜下观察。2CN108188