一种用于钛合金与陶瓷或陶瓷基复合材料钎焊的复合钎料及用其进行钎焊的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101890590A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CNCN101890590101890590A(43)申请公布日2010.11.24(21)申请号201010215156.3(22)申请日2010.07.01(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)发明人何鹏林铁松黄超(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所23109代理人韩末洙(51)Int.Cl.B23K35/30(2006.01)B23K1/008(2006.01)B23K103/16(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称一种用于钛合金与陶瓷或陶瓷基复合材料钎焊的复合钎料及用其进行钎焊的方法(57)摘要一种用于钛合金与陶瓷或陶瓷基复合材料钎焊的复合钎料及用其进行钎焊的方法，解决采用现有钎料钎焊连接钛合金与陶瓷或陶瓷基复合材料得到的焊接接头易产生裂纹、接头强度低，以及在钎料中引入陶瓷相方法中陶瓷相的引入导致连接层对母材的润湿性降低的问题。复合钎料：由Cu、Ni及增强相组成，所述增强相为TiB2粉或者SiC粉。方法：Cu、Ni及TiB2或SiC粉末经球磨后与粘结剂混合均匀，涂覆在钛合金与陶瓷件的待焊接面上，得到待焊件，然后将其放入真空钎焊炉中，真空钎焊处理，即可。钎焊过程本发明的复合钎料对陶瓷及陶瓷材料润湿性好，得到的焊接接头无裂纹，焊接接头的抗剪强度达16~45MPa，具有很好的力学性能。CN10895ACN101890590ACCNN110189059001890591A权利要求书1/1页1.一种用于钛合金与陶瓷或陶瓷基复合材料钎焊的复合钎料，其特征在于复合钎料按重量百分比由30%~60%的Cu粉、30%~60%的Ni粉和0.5%~35%的增强相组成，所述增强相为TiB2粉或者SiC粉。2.根据权利要求1所述的一种用于钛合金与陶瓷或陶瓷基复合材料钎焊的复合钎料，其特征在于复合钎料按重量百分比由40%~50%的Cu粉、40%~50%的Ni粉和1%~10%的增强相组成，所述增强相为TiB2粉或者SiC粉。3.根据权利要求1所述的一种用于钛合金与陶瓷或陶瓷基复合材料钎焊的复合钎料，其特征在于复合钎料按重量百分比由48.5%的Cu粉、48.5%的Ni粉和3%的TiB2粉组成。4.根据权利要求1所述的一种用于钛合金与陶瓷或陶瓷基复合材料钎焊的复合钎料，其特征在于复合钎料按重量百分比由48.5%的Cu粉、48.5%的Ni粉和3%的SiC粉组成。5.采用如权利要求1所述的用于钛合金与陶瓷或陶瓷基复合材料钎焊的复合钎料进行钎焊的方法，其特征在于钎焊方法是通过以下步骤实现的：一、按重量百分比称取30%~60%的Cu粉、30%~60%的Ni粉及0.5%~35%的增强相，然后加入到球磨机中，然后在Ar气保护下，以300转/分～350转/分的速度球磨3h～5h，得到复合钎料，其中所述增强相为TiB2粉或者SiC粉，球磨介质为直径5mm的Al2O3陶瓷球，球料质量比为30:1；二、将钛合金和陶瓷件的待焊接面用丙酮清洗并烘干；三、按复合钎料与粘结剂的体积比为1:0.5～2称取经步骤一得到的复合钎料与粘结剂，并将复合钎料与粘结剂混合均匀，涂覆在经步骤二处理的钛合金和陶瓷件的待焊接面上，涂覆层的厚度为100μm～500μm，得到待焊件；四、将经步骤三得到的待焊件放入真空钎焊炉中，然后以10℃/min升温至700℃，保温10～30min后，再以10℃/min的速度升温至900~1100℃，保温5～35min后，再以8～12℃/min速度降温至常温，得到钛合金与陶瓷件的钎焊连接件，即完成采用用于钛合金与陶瓷或陶瓷基复合材料钎焊的复合钎料的钎焊方法；其中步骤四的钎焊过程中钎焊炉内真空度不低于3×10-3~5×10-3Pa。6.根据权利要求5所述的采用用于钛合金与陶瓷或陶瓷基复合材料钎焊的复合钎料进行钎焊的方法，其特征在于步骤一中按重量百分比称取40%~50%的Cu粉、40%~50%的Ni粉及1%~10%的增强相，所述增强相为TiB2粉或者SiC粉。7.根据权利要求5或6所述的采用用于钛合金与陶瓷或陶瓷基复合材料钎焊的复合钎料进行钎焊的方法，其特征在于步骤二中所述钛合金为TC4钛合金、TiBw/TC4钛合金、TB2钛合金、TA7钛合金、TA8钛合金或者TC11钛合金；所述陶瓷件为C/C复合材料、Al2O3陶瓷、Cf-SiC陶瓷或者Si3N4陶瓷。8.根据权利要求7所述的采用用于钛合金与陶瓷或陶瓷基复合材料钎焊的复合钎料进行钎焊的方法，其特征在于步骤三中所述的粘结剂按质量百分比由1%的丙三醇、3%的蒸馏水和96%的羟乙基纤维素混合而成。9.根据权利要求5、6或8所述的采用用于钛