【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钎焊，尤其涉及一种六元中熵合金钎料及其制备方法和钎焊方法。
技术介绍
1、钛及其合金比强度高，耐蚀性能好，是当代飞机和发动机的主要结构材料之一，可以减轻飞机或发动机的重量，提高结构效率。对于钛合金的钎焊连接，通常选择ti基(ti元素占比40％以上，重量百分比)或tizr基(ti元素占比35％且zr元素占比20％以上，重量百分比)钎料作为钎焊材料，以获得较好的接头组织以及对应的较高接头强度和较好的耐蚀性。
2、然而，纯钛的相变温度tβ为882℃，要求钎焊温度低于882℃进行钎焊连接，而对于tc16(ti-3al-5mo-4.5v，重量百分比)和tc18
3、(ti-5al-5mo-5v-1cr-1fe，重量百分比)钛合金，它们的相转变温度甚至低至840℃～880℃，即进行钎焊连接对应的钎焊温度要求低于840℃，且为确保在钎焊过程中被焊的钛合金母材不发生相转变，比较安全的钎焊温度应不高于830℃。这样，考虑钎焊一般要在高出钎料熔化温度的30℃-50℃的温度下进行钎焊，因此对于纯钛材料以及上述包括tc6、tc18等钛合金连接所需的理想钎焊料，其液相线温度最好低于790℃。此外，非常重要的，对于纯钛、钛合金的钎焊连接，不管是飞机导管类，还是航空、航海用热交换器薄壁复杂结构等各类工程应用要求，钎焊接头都追求兼备高的强度和较好的塑性，从而保证焊接结构的安全性与使用寿命。
4、然而，目前ti基或tizr基钎料的液相线温度较高，例如典型的ti-15cu-15ni合金(重量百分比)，其液相线温度高
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供zr-ti-hf-ni-cu-co六元中熵合金钎料，本专利技术提供的钎料钎料液相线温度介于769℃～782℃，可以在815℃～828℃温度进行纯钛或者纯钛与钛合金的钎焊连接，而且获得的钎焊接头具有高的强度。
2、本专利技术提供了一种zr-ti-hf-ni-cu-co六元中熵合金钎料，所述钎料成份的重量百分比为：
3、ti：9.5～13.9；ni：5.5～9.5；cu：5.0～9.5；co：2.0～8.5；hf：0.0～2.0；zr：余量。
4、优选的，所述钎料成份的重量百分比为：
5、ti：9.5～13.0；ni：5.5～9.0；cu：5.0～9.5；co：3.0～8.0；hf：0.0～2.0；zr：余量。
6、优选的，所述钎料的液相线温度为769℃～782℃；
7、所述钎料为以下形状中的一种或者多种的中熵合金钎料：非晶态箔带状、粉末状、合金块状或粉末烧结体。
8、本专利技术提供了一种zr-ti-hf-ni-cu-co六元中熵合金钎料的制备方法，包括：
9、a)将金属原料熔炼制备得到合金锭；
10、b)将合金锭制备得到中熵合金钎料；所述中熵合金钎料的形状包括非晶态箔带状、粉末状、合金块状、粉末烧结体中的一种。
11、优选的，步骤b)具体包括如下步骤中的一种或多种：
12、i)采用氩气雾化制粉方法或等离子旋转电极雾化法将所述合金锭制备成合金粉末状钎料；
13、ii)采用单辊快淬方法将所述合金锭制成非晶态合金箔带钎料；
14、iii)机械破碎所述合金锭得到钎料合金块体；
15、iv)先按上述方法制备粉末状钎料，再压制烧结制备得到钎料烧结体。
16、本专利技术提供了上述任意一项所述的zr-ti-hf-ni-cu-co六元中熵合金钎料在纯钛和/或钛合金钎焊中的应用。
17、本专利技术提供了一种纯钛/或钛合金的钎焊方法，包括如下步骤：
18、a)备料：准备被焊的纯钛和/或钛合金的母材，经试件加工及表面清洗等预处理后，得到预处理的母材；
19、b)在所述预处理的母材的待焊接表面添加钎料，得到装配的组件；所述钎料为上述技术方案所述的钎料或上述技术方案所述的制备方法制备得到的钎料；
20、c)将装配的组件进行钎焊，即得。
21、优选的，
22、所述步骤a)预处理具体为去除母材表面的氧化物、油质或表面污染物；
23、所述步骤b)还包括通过工装夹具控制待钎焊基体之间的钎焊间隙为0.01～0.08mm。
24、优选的，步骤c)所述钎焊的温度具体为：
25、当基体含纯钛，则钎焊温度tb为：810℃～860℃；
26、当被焊基体为tc16或tc18钛合金时，则钎焊温度tb可以为：810℃～828℃；
27、当基体为相变温度高于840℃的钛合金时，则钎焊温度tb可以为：810℃～828℃，也可以为低于被焊钛合金母材的相转变温度10℃进行。
28、优选的，步骤c)所述钎焊的方式为真空钎焊或感应加热钎焊；
29、所述真空钎焊参数具体为：炉内真空度不低于1×10-3pa，以20～40℃/min速率进行升温、升温到500℃；以15～25℃/min速率继续升温、升温到tb并保温10min～25min；以15～25℃/min速率进行降温、随炉冷却至室温。
30、所述感应加热钎焊参数具体为：真空度为低于2×10-1pa时充入惰性气体至70～100kpa，随后在惰性气体的条件下，以50℃/min～100℃/min的升温速率加热至tb，保温1min～10min，再停止感应加热，自然冷却至室温。
31、与现有技术相比，本专利技术提供了一种zr-ti-hf-ni-cu-co六元中熵合金钎料，所述钎料成份的重量百分比为：ti：9.5～13.9；ni：5.5～9.5；cu：5.0～9.5；co：2.0～8.5；hf：0.0～2.0；zr：余量。本专利技术具有如下技术效果：钎料液相线温度介于769℃～782℃，钎料易于成形为非晶态钎料合金，在810℃～828℃钎焊温度下保温10分钟获得的纯钛-钛合金接头剪切强度达243～280mpa。...
【技术保护点】
1.一种Zr-Ti-Hf-Ni-Cu-Co六元中熵合金钎料，其特征在于，所述钎料成份的重量百分比为：
2.根据权利要求1所述的钎料，其特征在于，所述钎料成份的重量百分比为：
3.根据权利要求1所述的钎料，其特征在于，所述钎料的液相线温度为769℃～782℃；
4.一种Zr-Ti-Hf-Ni-Cu-Co六元中熵合金钎料的制备方法，其特征在于，包括：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤B)具体包括如下步骤中的一种或多种：
6.权利要求1～3任意一项所述的Zr-Ti-Hf-Ni-Cu-Co六元中熵合金钎料在纯钛和/或钛合金钎焊中的应用。
7.一种纯钛/或钛合金的钎焊方法，其特征在于，包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述的钎焊方法，其特征在于，
9.根据权利要求7所述的钎焊方法，其特征在于，步骤c)所述钎焊的温度具体为：
10.根据权利要求9所述的钎焊方法，其特征在于，步骤c)所述钎焊的方式为真空钎焊或感应加热钎焊；
【技术特征摘要】
1.一种zr-ti-hf-ni-cu-co六元中熵合金钎料，其特征在于，所述钎料成份的重量百分比为：
2.根据权利要求1所述的钎料，其特征在于，所述钎料成份的重量百分比为：
3.根据权利要求1所述的钎料，其特征在于，所述钎料的液相线温度为769℃～782℃；
4.一种zr-ti-hf-ni-cu-co六元中熵合金钎料的制备方法，其特征在于，包括：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤b)具体包括如下步骤中的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：熊华平，尚泳来，任新宇，
申请(专利权)人：中国航发北京航空材料研究院，
类型：发明
国别省市：
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