用于TiAl与镍基高温合金钎焊的铁钴镍铬基钎料制造技术

技术编号:8294989 阅读:178 留言:0更新日期:2013-02-06 18:34
本发明专利技术是一种用于TiAl与镍基高温合金钎焊的铁-钴-镍-铬基钎料,其成份及重量百分比为:Ni:10.0~15.8,Co:6.0~14.0,Cr:6.0~14.0,Si:1.5~6.5,B:0.5~3.5,Fe:余量,或者是:Co:15.0~26.0,Ni:15.9~21.0,Cr:15.0~22.0,Si:1.5~5.5,B:0.5~3.5,Fe:余量。本发明专利技术钎料在1160°C~1200°C的钎焊温度下获得TiAl与镍基高温合金接头,对应钎焊接头的室温剪切强度达到286~320MPa,760°C剪切强度达到246~290MPa。本发明专利技术钎料适于TiAl和镍基高温合金的连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种用于TiAl与镍基高温合金钎焊的铁-钴-镍-铬基钎料,属于焊接

技术介绍
TiAl合金具有低密度、高比强度、良好的高温抗氧化、抗蠕变性能,是非常具有发展前途的轻质耐高温结构材料,被公认为是钛合金和高温合金的替代材料,在航空、航天、汽车等领域具有良好的应用前景。对于TiAl合金,为了扩大其工程化应用范围,焊接技术将显得尤为重要问题。其中包括TiAl合金自身以及TiAl合金与其它金属的连接。钎焊是一种适于连接TiAl合金的方法。当前国内外对TiAl合金的钎焊研究主要集中在其自身连接上,对于TiAl合金与其它金属的连接主要为TiAl和钢的连接,而TiAl和高温合金的连接很少见报道。国内陈波采用Ti-15Cu-15Ni钎料钎焊TiAl/42CrMo钢,接头平均拉伸强度为95MPa。(陈波,熊华平,毛唯,程耀永,叶雷,吴欣.采用Ti-15Cu-15Ni钎料的TiAl/42CrMo钢接头组织及形成机理.航空材料学报,2006, 26(3) :317-318.)刘会杰采用Ag-Cu-Ti 钎料钎焊 TiAl/40Cr 钢,接头室温剪切强度为 170MPa。(Liu Huijie1Feng JicaiMicrostructure and strengthof vacuum brazed joints of TiAl—based alloy to 40Crsteel. Materials Scienceand Technology, 2002, 18(9):1049-1051.)。李卓然采用Ag-Cu钎料与Ti-Zr-Ni-Cu钎料对TiAl与Ti合金进行了真空钎焊发现,采用Ag-Cu钎料在钎焊规范为950° C/10min时接头剪切强度达到223. 3MPa ;采用Ti-Zr-Ni-Cu钎料在钎焊规范为850° C/10min时接头剪切强度达到139. 97MPa。(李卓然,曹健,冯吉才,王加洪,许桂法.TiAl基合金与Ti合金的真空钎焊.焊接,2006, 3:51-54.)。已见专利报道在TiAl合金与Ni基高温合金之间加Ti箔利用接触反应钎焊方法,获得的接头室温剪切强度24(T300MPa,800° C剪切强度18(T210MPa。(林铁松,何鹏,李海新,刘羽.TiAl基合金与Ni基高温合金的接触反应钎焊连接方法,公开号CN101972877A)
技术实现思路
本专利技术正是针对上述现有技术的状况而设计提供了一种用于TiAl与镍基高温合金钎焊的铁-钴-镍-铬基钎料,其目的是对TiAl合金与镍基高温合金的钎焊进行深入研究,提高接头室、高温性能,拓宽TiAl合金的工程应用领域。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的本专利技术技术方案提出了一种用于TiAl与镍基高温合金钎焊的铁-钴-镍-铬基钎料,其特征在于该种钎料的化学成份及重量百分比为Ni 10. O 15. 8,Co :6. O 14.O, Cr 6. O 14. 0,Si :1· 5 6. 5,B :0· 5 3. 5,Fe :余量,或 Co :15· O 26. O, Ni CN 102909483 A书明说2/4页15.9 21. O, Cr 15. O 22. 0,Si :1· 5 5. 5,B :0· 5 3. 5,Fe :余量。本专利技术技术方案所述钎料以Fe、Cr、Co、Ni元素为基体,可保证钎料的高温性能。加入适当的Si、B降熔元素,可得到合适熔化温度的钎料。通过减少钎料中与Ti元素反应剧烈的Ni元素的含量,增加Fe、Cr、Co元素含量,Fe、Cr、Co元素与Ti元素反应程度较Ni元素与Ti元素反应程度弱,从而达到控制接头界面反应程度的目的,避免接头生成过多的·脆性化合物相。钎料中的基体元素Fe、Co、Cr在元素周期表中的位置与Ni毗邻,性质相近,钎料在钎焊过程中可与镍基高温合金母材有很好的相容性。加入Si、B降熔元素主要有两个目的1)调整钎料的熔化温度区间,使钎料在满足钎焊温度要求的同时能够提高接头性能;2)提高钎料性能,适当减少钎料中的Si、B元素,可以减少钎料中的脆性相,有利于钎料制备,同时在钎焊过程中也可减少接头中脆性相的生成,提高接头性能。为此目的,本专利技术技术方案提出了以下四种化学成份及重量百分比的方案,分别是Ni :10. O 15. 8,Co 6. O2.5,Fe :余量、Ni 10. O 15. 8,Co 6. O2.5,Fe :余量、Co :15. O 26. 0,Ni 15. 93.0,Fe :余量和 Co 15. O ~ 26. O, Ni : 15. 9I.5 3. O, Fe :余量。本专利钎料以Fe、Co、Cr、Ni元素为基体,与Ag基、Ti基钎料相比,原材料成本明显减少,有效降低了钎料生产成本。对于利用该钎料进行钎焊生产而言,也可显著降低生产成本。附图说明图I为采用本专利技术技术方案钎料钎焊TiAl/镍基高温合金GH536的接头组织的照片具体实施例方式以下将结合实施例对本专利技术技术方案作进一步地详述表I给出了本专利技术技术方案所述钎料的成份及重量百分比组成。表I本专利技术技术方案所述钎料的成分及重量百分比14.OjCr6. O 14. 0,Si L 5 6.5,B:1· 5 14.OjCr:6· O 14. 0,Si 3. 5 5.OjB:1· 5 21.0,Cr15. O-'22. 0,Si:1· 5 5.5,B:I. 5 9 ^ 21.(),Cr 15. O 22.OjSi 2.5 4· 5,B :权利要求1.一种用于TiAl与镍基高温合金钎焊的铁-钴-镍-铬基钎料,其特征在于该种钎料的化学成份及重量百分比为Ni :10.0 15. 8, Co :6.0 14. 0,Cr :6· O 14. O, Si I.5 6. 5,B 0. 5 3. 5,Fe :余量,或 Co :15· O 26. O, Ni :15· 9 21. O, Cr 15. O 22. 0,Si :1· 5 5. 5,B :0· 5 3. 5,Fe :余量。2.根据权利要求I所述的用于TiAl与镍基高温合金钎焊的铁-钴-镍-铬基钎料,其特征在于该种钎料的化学成份及重量百分比为Ni :10. O 15. 8,Co :6. O 14. O, Cr 6. O 14. 0,Si :1· 5 6. 5,B :1· 5 2. 5,Fe :余量。3.根据权利要求I所述的用于TiAl与镍基高温合金钎焊的铁-钴-镍-铬基钎料,其特征在于该种钎料的化学成份及重量百分比为Ni :10. O 15. 8,Co :6. O 14. O, Cr 6.O 14. O, Si :3· 5 5. 0,B :1· 5 2. 5,Fe :余量。4.根据权利要求I所述的用于TiAl与镍基高温合金钎焊的铁-钴-镍-铬基钎料,其特征在于该种钎料的化学成份及重量百分比为Co :15. O 26. 0,Ni :15. 9 21.0,Cr 15. O 22. 0,Si :1· 5 5. 5,B :1· 5 3. O, Fe :余量。5.根据权利要求I所述的用于TiAl与镍基高温合金钎焊的铁-钴-镍-铬基钎料,其特征在于本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于TiAl与镍基高温合金钎焊的铁?钴?镍?铬基钎料,其特征在于:该种钎料的化学成份及重量百分比为:Ni:10.0~15.8,Co:6.0~14.0,Cr:6.0~14.0,Si:1.5~6.5,B:0.5~3.5,Fe:余量,或Co:15.0~26.0,Ni:15.9~21.0,Cr:15.0~22.0,Si:1.5~5.5,B:0.5~3.5,Fe:余量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:熊华平叶雷李晓红陈波
申请(专利权)人:中国航空工业集团公司北京航空材料研究院
类型:发明
国别省市:

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