一种用于连接镍基高温合金的复合钎料及钎焊方法.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CN107363432A(43)申请公布日2017.11.21(21)申请号201710767258.8(22)申请日2017.08.31(71)申请人哈尔滨工业大学（威海）地址264200山东省威海市文化西路2号(72)发明人刘多宋延宇宋晓国牛红伟冯吉才(74)专利代理机构威海科星专利事务所37202代理人陈小媛(51)Int.Cl.B23K35/30(2006.01)B23K35/40(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种用于连接镍基高温合金的复合钎料及钎焊方法(57)摘要一种用于连接镍基高温合金的复合钎料及钎焊方法，此方法可解决现有的接头界面处由于钎料中降熔元素向母材中扩散所形成的脆性化合物较多，接头塑性较差，无法完全满足航空航天对高性能要求的问题，本发明的复合钎料由主要元素Ni、Cr，并添加Si、B降熔元素及石墨烯增强相通过超声搅拌方法制成；将复合钎料置于待连接面之间，放入真空加热炉中加热保温，最后冷却至室温完成钎焊。本发明操作简单，石墨烯的加入阻碍了钎料中Si、B等降熔元素在母材与钎缝连接界面处的富集，抑制了钎料与母材的过度反应，连接界面处析出的脆性化合物数量明显减少，扩散区的晶粒尺寸趋于均匀，大大提高了接头性能。CN107363432ACN107363432A权利要求书1/1页1.一种用于连接镍基高温合金的复合钎料，其特征在于：所述的复合钎料包括镍基钎料和石墨烯，所述镍基钎料包括Ni、Cr、Si、B，所述的复合钎料中Si、B和石墨烯的重量分数之比为（4.50~4.70）：（3.10~3.40）：（0.1~0.8），所述石墨烯的厚度为0.55nm~0.74nm。2.根据权利要求1所述的一种用于连接镍基高温合金的复合钎料，其特征在于：复合钎料中Ni、Cr、Si、B和石墨烯的重量分数之比为（84.0~85.0）：（7.10~7.30）：（4.50~4.70）：（3.10~3.40）：（0.1~0.8），所述石墨烯的厚度为0.55nm~0.74nm。3.根据权利要求1所述的一种用于连接镍基高温合金的复合钎料，其特征在于：所述复合钎料包括镍基钎料和石墨烯，所述镍基钎料包括Ni、Cr、Si、B，所述复合钎料中Ni、Cr、Si、B和石墨烯的重量分数之比为84.87：7.26：4.63：3.24：（0.1~0.8），所述石墨烯的厚度为0.55nm~0.74nm。4.一种用于连接镍基高温合金的复合钎料的方法，其特征在于：按以下步骤实现：（一）、制备复合钎料：将厚度为0.55nm~0.74nm的石墨烯超声分散于丙酮溶液中，然后将镍基钎料加入到上述石墨烯均匀分散的丙酮溶液中，在频率和转速分别为35kHz和400r/min~500r/min的条件下超声搅拌30min~40min，得到由镍基钎料和石墨烯组成的复合钎料，其中所使用的镍基钎料包括Ni、Cr、Si、B，复合钎料中Si、B和石墨烯的重量份数之比为4.63：3.24：（0.1~0.8）；（二）、试样处理：将镍基高温合金进行机械加工，得到待连接镍基高温合金试样，然后将镍基高温合金的待焊连接面采用砂纸打磨，抛光，再将处理好的镍基高温合金放入丙酮溶液中超声清洗5min~15min；（三）、装配：将复合钎料均匀涂覆在待连接的镍基高温合金试样上，装配成合金/复合钎料/合金的形式，其中复合钎料的厚度为80μm~120μm；-3-3（四）、焊接：将步骤（三）中得到的装配件放置在真空加热炉中，在1.5×10~3×10Pa的真空状态下进行加热，控制升温速率为10ºC/min~20ºC/min，升温至1090ºC~1200ºC，然后保温10min~40min，再控制5℃/min~10℃/min的冷却速率降温至600℃后随炉冷却，即实现复合钎料对镍基高温合金的钎焊连接。5.根据权利要求4所述的一种用于连接镍基高温合金的复合钎料的方法，其特征在于：制备步骤（一）的复合钎料时所用：Ni、Cr、Si、B和石墨烯的重量份数之比为（84.0~85.0）；（7.10~7.30）：（4.50~4.70）：（3.10~3.40）：（0.1~0.8），所述石墨烯的厚度为0.55nm~0.74nm。6.根据权利要求4所述的一种用于连接镍基高温合金的复合钎料的方法，其特征在于：制备步骤（一）的复合钎料时所用：Ni、Cr、Si、B和石墨烯的重量份数之比为84.87：7.26：4.63：3.24：（0.1~0.8），所述石墨烯的厚度为0.55nm~0.74nm。2CN107363432A说明书1/4页一种用于连接镍基高温合金的复合钎料及钎焊方法技术领域[0001]本发明涉及高温合金连接领域，具体涉及一种用于连接镍基高温合金的复