【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属加工，尤其涉及一种蠕变强度和韧性协同提升的钎焊方法。
技术介绍
1、在新的时代背景下，能源系统集成化、智能化，能源利用高效率、低排放的主题越来越鲜明，这对我国未来能源发展提出了更高要求。现代石油化工、航空航天、核电等高能耗领域均以换热系统作为提高能源利用率的关键。换热器在工程机械、制冷等相对低温的环境下已经得到成熟应用，同时它也是实现高温余热回收利用进而提高能源利用率的关键装备。近年来，利用钎焊技术制造的换热器，如微型燃气轮机换热器、航空发动机回热器和高温气冷堆用板翅式换热器，相较于传统换热器如管壳式换热器，其换热效率和结构紧凑性都得到了极大提高，更加符合绿色发展的要求，具有广阔的市场应用前景。
2、随着换热器应用领域的扩大，对其可靠性和服役年限都提出了更高要求，特殊换热器设计温度、压力提升到900℃和15 mpa，在核电领域设计寿命长达60年。在高温和苛刻环境下，蠕变是换热器的主要失效方式之一，据统计，约30%以上的换热器是由蠕变断裂导致的。利用钎焊技术制造的换热器，其内部结构中存在大量钎焊接头，是结构的最薄弱部位，失效裂纹通常在钎焊接头处萌生和扩展。钎焊接头的蠕变强度和韧性对于高温换热器的长寿命可靠性运行具有重要的意义。然而当前研究表明，钎焊接头的蠕变强度和韧性远远低于母材的性能。根据钎焊原理，钎料中会加入硼等降熔元素降低钎料熔点和增加熔化后的流动性，但因钎焊工艺导致硼元素的不完全扩散，会在接头钎缝中心和扩散区生成大量的脆性相，增加钎焊接头脆性断裂的风险；同时在钎焊过程中可能产生气孔、夹杂等各种
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种蠕变强度和韧性协同提升的钎焊方法，采用本专利技术的钎焊方法在协同提升蠕变强度和韧性的同时，不会导致接头和母材的性能退化，同时大大降低了焊接过程的时间，降低了成本，且不会影响制造精度。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种蠕变强度和韧性协同提升的钎焊方法，包括以下步骤：将钎料和两块母材进行装配，并用夹具夹持固定，得到装配好的钎焊试样；每块母材独立地为镍基高温合金或不锈钢；
4、在真空条件下，将装配好的钎焊试样第一升温至800~900℃保温30~40min；
5、然后第二升温至钎焊的温度，保温30~40min，所述钎焊的温度为1050~1100℃；待钎焊完成后，第一降温至800~900℃，使钎焊接头中的钎料完全凝固；
6、将接头凝固的钎焊试样第三升温至1100~1170℃保温3~6h进行扩散处理；
7、将扩散处理后的钎焊试样第二降温至600~700℃，充入惰性气体将钎焊试样冷却至室温。
8、优选的，所述真空条件的压力为0.001pa以下。
9、优选的，所述装配前，还包括分别对母材和钎料进行预处理。
10、优选的，所述夹具的夹持力为3~5mpa。
11、优选的，所述第一升温的速率为10~15℃/min。
12、优选的，所述第二升温的速率为10~15℃/min。
13、优选的，所述第三升温的速率为10~15℃/min。
14、优选的，所述惰性气体包括氮气。
15、优选的，所述夹具的上下夹板和钎焊试样的接触面涂有阻焊剂。
16、优选的，所述钎料为bni-2。
17、本专利技术提供了一种蠕变强度和韧性协同提升的钎焊方法，包括以下步骤：将钎料和两块母材进行装配，并用夹具夹持牢固，得到装配好的钎焊试样；每块母材独立地为镍基高温合金或不锈钢；在真空条件下，将装配好的钎焊试样第一升温至800~900℃保温30~40min；然后第二升温至钎焊的温度，保温30~40min，所述钎焊的温度为1050~1100℃；待钎焊完成后，第一降温至800~900℃，使钎焊接头中的钎料完全凝固；将接头凝固的钎焊试样第三升温至1100~1170℃保温3~6h进行扩散处理；将扩散处理后的钎焊试样第二降温至600~700℃，充入惰性气体将钎焊试样冷却至室温，拆掉夹具。
18、在焊接过程中，钎焊焊料和母材的成分有一定的差异，导致钎焊接头钎料区、扩散区和母材的元素分布差异较大；同时焊接过程中会在钎焊接头的钎料区和扩散区产生较多的硼化物，致使钎焊接头的蠕变强度和韧性较差。本专利技术在钎焊完成过后，紧跟一步扩散处理的热处理步骤，在扩散处理过程中可使整个钎焊接头中的元素分布更加均匀，同时使钎焊接头钎料区和扩散区大量的硼化物溶解和破断，进而增加钎焊接头的高温蠕变强度和韧性。本专利技术省去了常规焊后热处理先将焊接试样降温至室温的凝固过程和焊后热处理过程的升温步骤，大大降低了整个焊接过程的时间（如图1所示，除去准备时间，仅仅在焊接与扩散过程可节省30%左右的时间），降低了成本。同时整个的焊接和热处理过程均处于夹具的夹持作用下，可有效降低热处理过程中产生的变形，提高了制造精度。本专利技术在真空环境下进行，扩散处理的温度小于母材的熔点温度，合理的扩散处理温度不会引起晶粒的粗化，从而不会使母材及接头的性能退化。
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1.一种蠕变强度和韧性协同提升的钎焊方法，其特征在于，包括以下步骤：将钎料和两块母材进行装配，并用夹具夹持固定，得到装配好的钎焊试样；每块母材独立地为镍基高温合金或不锈钢；
2.根据权利要求1所述的钎焊方法，其特征在于，所述真空条件的压力为0.001Pa以下。
3.根据权利要求1所述的钎焊方法，其特征在于，所述装配前，还包括分别对母材和钎料进行预处理。
4.根据权利要求1所述的钎焊方法，其特征在于，所述夹具的夹持力为3~5MPa。
5.根据权利要求1所述的钎焊方法，其特征在于，所述第一升温的速率为10~15℃/min。
6.根据权利要求1所述的钎焊方法，其特征在于，所述第二升温的速率为10~15℃/min。
7.根据权利要求1所述的钎焊方法，其特征在于，所述第三升温的速率为10~15℃/min。
8.根据权利要求1所述的钎焊方法，其特征在于，所述惰性气体包括氮气。
9.根据权利要求1或4所述的钎焊方法，其特征在于，所述夹具的上下夹板和钎焊试样的接触面涂有阻焊剂。
10.根据
...【技术特征摘要】
1.一种蠕变强度和韧性协同提升的钎焊方法，其特征在于，包括以下步骤：将钎料和两块母材进行装配，并用夹具夹持固定，得到装配好的钎焊试样；每块母材独立地为镍基高温合金或不锈钢；
2.根据权利要求1所述的钎焊方法，其特征在于，所述真空条件的压力为0.001pa以下。
3.根据权利要求1所述的钎焊方法，其特征在于，所述装配前，还包括分别对母材和钎料进行预处理。
4.根据权利要求1所述的钎焊方法，其特征在于，所述夹具的夹持力为3~5mpa。
5.根据权利要求1所述的钎焊方法，其特征在于，...
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