Ti3Al基合金与高温合金蜂窝钎焊连接用中间层.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103173657A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103173657103173657A(43)申请公布日2013.06.26(21)申请号201310077081.0B23K1/20(2006.01)(22)申请日2013.03.11(71)申请人中国航空工业集团公司北京航空材料研究院地址100095北京市海淀区北京81信箱(72)发明人陈波熊华平程耀永毛唯吴欣(74)专利代理机构中国航空专利中心11008代理人陈宏林(51)Int.Cl.C22C19/03(2006.01)C22C14/00(2006.01)C22C30/00(2006.01)B23K1/00(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图1页附图1页(54)发明名称Ti3Al基合金与高温合金蜂窝钎焊连接用中间层(57)摘要本发明是一种Ti3Al基合金与高温合金蜂窝钎焊连接用中间层，其特征在于：中间层采用的合金材料为如下之一：(1)镍钛合金，该镍钛合金的化学成及原子分数比为：镍45～55%，余量为钛；(2)镍钛铌合金，该镍钛铌合金的化学成及原子分数比为：镍45～50%，铌5～15%，余量为钛；所述中间层的厚度0.05mm～2.0mm；所述中间层置于Ti3Al基合金与高温合金蜂窝之间进行钎焊连接。本发明技术方案解决使用传统钎料钎焊这两种材料时所引起的界面溶蚀、裂纹和接头强度不足等问题，同时又保证钎焊接头能够在650℃条件下长期工作。CN103173657ACN103765ACN103173657A权利要求书1/1页1.一种Ti3Al基合金与高温合金蜂窝钎焊连接用中间层，其特征在于：中间层采用的合金材料为如下之一：(1)镍钛合金，该镍钛合金的化学成及原子分数比为：镍45～55%，余量为钛；(2)镍钛铌合金，该镍钛铌合金的化学成及原子分数比为：镍45～50%，铌5～15%，余量为钛；所述中间层的厚度0.05mm～2.0mm；所述中间层置于Ti3Al基合金与高温合金蜂窝之间进行钎焊连接。2CN103173657A说明书1/3页Ti3Al基合金与高温合金蜂窝钎焊连接用中间层技术领域[0001]本发明是一种Ti3Al基合金与高温合金蜂窝钎焊连接用中间层，属于焊接技术领域，用于Ti3Al基合金与高温合金蜂窝钎焊连接用。背景技术[0002]Ti3Al基合金具有低密度、较高的弹性模量、高比强度、抗氧化及高温性能好等特点，并且其工作温度较钛合金工作温度高，因此在航空、航天、兵器等领域具有广阔的应用前景。此外，该合金还可以部分替代高温合金使构件减轻约40%，从而对提高航空发动机的推重比和航天飞行器的有效射程及有效发射载荷具有重要意义。[0003]在Ti3Al基合金替代高温合金应用时通常需要这两类材料的连接技术，由于这两类材料的物理性能和化学成分差异大，采用常规的熔焊方法难以实现连接，因此通常采用钎焊、扩散焊等特种连接方法。[0004]有研究者采用Ti-15Cu-15Ni、Ti-20Cu-20Ni、Ti-15Cu-25Ni三个成分钎料钎焊Ti3Al基合金，钎焊接头室温下可达与母材相似的拉伸强度，在649℃接头强度达到母材的70～80%（C.HCadden,N.Y.C.YangandT.H.Headley.MicrostructuralEvolutionandMechanicalPropertiesofBrazeJointsinTi-13.4Al-21.2Nb.WeldingResearchSupplement,1997(8),316-s～325-s）。何鹏等采用NiCrSiB钎料在1000-1100℃/1～30min条件下进行了Ti3Al基合金的钎焊研究，其获得的接头最高剪切强度是240-250MPa（P.He,J.C.Feng,H.Zhou.MicrostructureandstrengthofbrazedjointsofTi3Al-basealloywithNiCrSiB.MaterialsCharacterization,2004,52:309～318）。[0005]上述是关于Ti3Al基合金自身连接的典型的研究进展，目前国内外对Ti3Al基合金与异种材料的连接研究报道很少，特别是Ti3Al基合金与高温合金这种成分及性能差别很大的异种材料组合接头的连接研究更鲜见报道。事实上，Ti3Al基合金与高温合金这种异种材料组合的连接存在着很大的技术难点，具体表现在采用常规熔焊方法或采用传统钎料进行钎焊，在连接界面都极易形成裂纹，接头强度也明显不足。对于Ti3Al基合金与高温合金蜂窝结构的连接，主要采用钎焊的连接方法，但选用钎料时，应避免钎料对两种母材的溶蚀，保证接头界面冶金质量良好，同