Ｃ／Ｃ或Ｃ／ＳｉＣ复合材料与金属的真空活性钎焊工艺制造技术

本发明专利技术公开了属于异质材料连接技术领域的一种Ｃ／ＳｉＣ或Ｃ／Ｃ复合材料与金属的真空活性钎焊工艺。其工艺过程为：分别对复合材料、被焊金属、活性钎料进行预处理后将活性钎料置于被焊复合材料与金属之间，垂直施加封接压力，然后将待焊工件置于真空钎焊炉内进行真空焊接。当复合材料与金属热膨胀系数差较大时，采用在双层钎料中间夹放金属过渡层来缓解封接应力。本发明专利技术具有如下特点：（１）对复合材料进行高温、真空热处理，避免了真空焊接时复合材料挥发物影响焊料封接质量；（２）活性钎料与复合材料直接发生物理化学反应，气密性好；（３）通过过渡金属塑性变形释放封接应力，连接强度高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于异质材料连接
，特别涉及一种C/C或C/SiC复合材料与金属的真空活性钎焊工艺。
技术介绍
碳纤维增强碳(C/C)复合材料和碳纤维增强碳化硅(C/SiC)复合材料具有密度小 ( 一般密度1. 75 2. 10g/cm3)、质量轻、高温力学性能出众(强度高、模量大、断裂韧性和 耐磨性能优异、抗冲刷、热稳性好、热膨胀系数低、导热能力高)等特点，是理想的空间飞行 器推力室喷管材料。传统的C/C或C/SiC复合材料喷管与金属头部采用机械法连接，该方 法制造的连接件结构复杂、推力室重量大，而且存在密封性差、可靠性低等缺点。
技术实现思路
本专利技术针对传统的C/C或C/SiC复合材料喷管与金属头部采用的机械法连接的缺 点，提供一种C/C或C/SiC复合材料与金属的真空活性钎焊工艺。本专利技术在真空条件下，通过活性钎料与复合材料之间复杂的物理化学反应，实现复合材料与金属的密封连接。其特征在于，具体步骤如下 (1) C/C或C/SiC焊接区域表面预处理采用金刚石砂轮对C/C或C/SiC复合材料 焊接区域表面进行磨削加工，加工量为0. 1 0. 5mm，加工完成后，在丙酮溶液中本文档来自技高网...

【技术保护点】
Ｃ／Ｃ或Ｃ／ＳｉＣ复合材料与金属的真空活性钎焊工艺，其特征在于，具体步骤为：　　（１）Ｃ／Ｃ或Ｃ／ＳｉＣ焊接区域表面预处理：采用金刚石砂轮对Ｃ／Ｃ或Ｃ／ＳｉＣ复合材料焊接区域表面进行磨削加工，加工量为０．１～０．５ｍｍ，加工完成后，在丙酮溶液中超声波清洗２０～４０ｍｉｎ，热风烘干后进行真空热处理；　　（２）活性钎料清洗：取厚度为０．０５～０．１５ｍｍ的片状活性钎料，在丙酮溶液中超声波清洗２０～４０ｍｉｎ后用去离子水清洗干净，烘干待用；　　（３）被焊金属清洗：首先在６０～８０℃碱溶液中煮沸５～１０ｍｉｎ进行除油处理，用去离子水冲洗干净后酸洗３０～６０ｓ除锈，最后用去离子水清洗干净，烘干待用；　　...

【技术特征摘要】
C/C或C/SiC复合材料与金属的真空活性钎焊工艺，其特征在于，具体步骤为(1)C/C或C/SiC焊接区域表面预处理采用金刚石砂轮对C/C或C/SiC复合材料焊接区域表面进行磨削加工，加工量为0.1～0.5mm，加工完成后，在丙酮溶液中超声波清洗20～40min，热风烘干后进行真空热处理；(2)活性钎料清洗取厚度为0.05～0.15mm的片状活性钎料，在丙酮溶液中超声波清洗20～40min后用去离子水清洗干净，烘干待用；(3)被焊金属清洗首先在60～80℃碱溶液中煮沸5～10min进行除油处理，用去离子水冲洗干净后酸洗30～60s除锈，最后用去离子水清洗干净，烘干待用；(4)过渡层金属清洗用砂纸将金属表面打磨干净，在丙酮溶液中超声波清洗20～40min取出，吹干待用；(5)装卡、焊接将活性钎料置于被焊复合材料与金属之间，垂直施加0.5～2MPa封接压力，然后将待焊工件置于真空钎焊炉内进行焊接；(6)残余应力缓解当复合材料与金属热膨胀系数差大于(15～30)×10-7/℃时，两者间焊接要进行应力缓解，采用“三明治”式活性钎料，即在双层钎料中间夹放金属过渡层，形成“被焊复合材料-活性钎料/金属过渡层/活性钎料-被焊金属”的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆艳杰，张小勇，楚建新，
申请(专利权)人：北京有色金属研究总院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]