一种C/C复合材料内置Ni基高温合金管的焊接方法技术

技术编号:7991828 阅读:184 留言:0更新日期:2012-11-22 00:30
本发明专利技术涉及一种C/C复合材料内置Ni基高温合金管的焊接方法,特别涉及一种能够实现C/C复合材料与GH600的有效钎焊连接方法,属于C/C复合材料内置金属管技术领域。在C/C复合材料的待焊接表面和Ni基高温合金管的待焊接表面涂敷钎焊材料,然后将Ni基高温合金管置于C/C复合材料内,得到组件;将组件置于真空钎焊炉中进行焊接。本发明专利技术的方法通过采用钎焊技术,实现C/C复合材料与高温合金管的可靠焊接,熔化的Ni基钎料将两种材料有效的连接,并充当热流的导体;对得到的组件进行压剪切强度测试,测试结果表明组件的破坏均发生在C/C复合材料母材。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及,特别涉及一种能够实现C/C复合材料与GH600的有效钎焊连接方法,属于C/C复合材料内置金属管

技术介绍
C/C复合材料结构内置金属管是一种新型高效的高温热防护方法。它是一种利用金属管内部工质相变或者靠主动冷却剂进行热量传递的高效传热组件,这种热防护结构能够经受长时间、高热流密度的加热。目前,这种内置高温合金管的热防护结构主要采用复合材料结构与内置金属管机 械装配的形式。它们之间的接触热阻极大地影响着整个结构热防护的效果;且金属热管与复合材料热膨胀系数上的差异,受热时热应力会使得热管的平直段将很可能会发生弯曲或变形。这种在C/C复合材料内部机械装配内置金属管结构的矛盾在于要达到良好的传热效果,希望两种材料进行良好的热接触(沿厚度方向),以将外表面的热量传递到内置管中;但是由于考虑使用条件下(高温),由于两种材料的热膨胀系数不匹配,所以整个结构必须要留有一定的装配间隙,避免由于内部金属管热膨胀较大造成结构破裂。这样造成C/C复合材料内部机械装配内置金属管冷却结构,冷却和热传导效率不高,且对结构装配要求很闻。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足,提出,该方法将复合材料与高温热管进行连接,通过焊缝层优良的热传导性,缓解复合材料与高温合金热膨胀系数差异造成的热应力,同时可以降低复合材料与热管的装配精度要求,提高结构的均一性。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。本专利技术的,该方法的具体步骤为I)在C/C复合材料的待焊接表面和Ni基高温合金管的待焊接表面涂敷钎焊材料,然后将Ni基高温合金管置于C/C复合材料内,得到组件;2)将组件置于真空钎焊炉中,在真空度高于5. 0X10_2Pa的条件下,温度1100 1200°C下进行焊接,保持5-20min,焊接时对组件施加IKPa-IMPa压力。上述步骤I)中钎焊材料包括钎料和粘接剂;其中,钎料成分见表1,粘接剂为硝化棉溶液;硝化棉溶液中硝化棉的质量含量为4% _8%,乙醇的质量含量为20% -25%,乙醚的质量含量为67^-76% ;粘接剂与钎料的体积比为I 5 I ;表I钎料成分权利要求1.一种c/C复合材料内置Ni基高温合金管的焊接方法,其特征在于该方法的具体步骤为 1)在C/C复合材料的待焊接表面和Ni基高温合金管的待焊接表面涂敷钎焊材料,然后将Ni基高温合金管置于C/C复合材料内,得到组件; 2)将组件置于真空钎焊炉中进行焊接。2.根据权利要求I所述的,其特征在于步骤2)中真空钎焊炉中真空度高于5. OX 10_2Pa。3.根据权利要求I所述的,其特征在于步骤2)中真空钎焊炉中温度为1100 1200°C,保温时间为5-20min。4.根据权利要求I所述的,其特征在于步骤2)中在真空钎焊炉中焊接时对组件施加IKPa-IMPa压力。5.根据权利要求I所述的,其特征在于步骤I)中钎焊材料包括钎料和粘接剂,其中,钎料成分见表I :6.根据权利要求I所述的,其特征在于在C/C复合材料的表面开半圆柱形的槽,在槽内涂敷钎焊材料。全文摘要本专利技术涉及,特别涉及一种能够实现C/C复合材料与GH600的有效钎焊连接方法,属于C/C复合材料内置金属管
在C/C复合材料的待焊接表面和Ni基高温合金管的待焊接表面涂敷钎焊材料,然后将Ni基高温合金管置于C/C复合材料内,得到组件;将组件置于真空钎焊炉中进行焊接。本专利技术的方法通过采用钎焊技术,实现C/C复合材料与高温合金管的可靠焊接,熔化的Ni基钎料将两种材料有效的连接,并充当热流的导体;对得到的组件进行压剪切强度测试,测试结果表明组件的破坏均发生在C/C复合材料母材。文档编号B23K1/008GK102784987SQ20121020365公开日2012年11月21日 申请日期2012年6月18日 优先权日2012年6月18日专利技术者吴永智, 宁立芹, 李海刚, 梁德彬, 毕建勋, 毛建英 申请人:中国运载火箭技术研究院, 航天材料及工艺研究所本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种C/C复合材料内置Ni基高温合金管的焊接方法,其特征在于该方法的具体步骤为:1)在C/C复合材料的待焊接表面和Ni基高温合金管的待焊接表面涂敷钎焊材料,然后将Ni基高温合金管置于C/C复合材料内,得到组件;2)将组件置于真空钎焊炉中进行焊接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:吴永智李海刚毛建英宁立芹毕建勋梁德彬
申请(专利权)人:航天材料及工艺研究所中国运载火箭技术研究院
类型:发明
国别省市:

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