一种碳化物陶瓷的扩散连接方法技术

一种碳化物陶瓷的扩散连接方法，它涉及一种碳化物陶焊接方法。本发明专利技术的目的要解决现有采用金属中间层连接碳化物陶瓷及复合陶瓷时焊接接头中形成残留金属中间层，且组织不均匀的问题。方法：一、表面清理；二、电镀Ni金属层；三、焊接，即完成碳化物陶瓷的扩散连接。优点：一、形成无残余中间层、组织均匀的焊接接头，缓解了普通扩散焊接头中由于残留中间层引起的焊接残余应力，不仅提高了焊接接头的室温力学性能，而且提高了焊接接头的高温力学性能、抗氧化性能；二、简单易行、无需复杂的工序和设备需求。本发明专利技术主要用于碳化物陶瓷的扩散焊接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种碳化物陶焊接方法。
技术介绍
碳化物陶瓷及其复合陶瓷是一种重要的高温、超高温结构材料，具有高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨、良好的导电导热性能等优点，在航空航天、武器装备、石油化工以及工业制造等领域具有广阔的应用前景。由于陶瓷材料的本征脆性和制备方法的限制，难以获得大尺寸以及形状复杂的陶瓷构件，因此实现此类陶瓷以及陶瓷与其它材料的可靠连接是其获得应用的前提。目前，有关陶瓷以及陶瓷与金属材料连接的文献报道主要有扩散焊和钎焊。其中，钎焊虽然具有方法简单，对焊接接头的结构形式适应性强等优点，但是钎焊接头抗氧化性能、耐高温性能差，而扩散焊接头强度高、适用温度高，因此更能发挥上述陶瓷材料的优点。由于陶瓷材料中原子间作用主要为共价键或离子键，因此其化学活性低，难以与其它材料发生界面反应形成可靠的焊接接头，因此在钎焊或者扩散焊过程中通常采用含有T1、Zr、Hf等活性元素的钎料或者中间层，其中Ti以其活性强、经济性高等优点获得广泛应用，如钎焊中常采用含活性元素Ti的Ag-Cu-Ti活性钎料，扩散焊中常用Ti箔材作为中间层用于陶瓷材料以及陶瓷与金属材料间的连接。当采用金属中间层扩散连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳化物陶瓷的扩散连接方法，其特征在于碳化物陶瓷的扩散连接方法是按以下步骤完成的：一、表面清理：首先采用机械打磨或者采用有机溶液对两个待焊接的碳化物陶瓷表面进行清理，得到两个表面清理后碳化物陶瓷；二、电镀Ni金属层：采用电镀方法在两个表面清理后碳化物陶瓷表面电镀Ni金属层，电镀的Ni金属层厚度为2μm~50μm，得到两个带Ni金属层的碳化物陶瓷；三、焊接：首先采用对接的方式将两个带Ni金属层的碳化物陶瓷固定对接，然后装配于石墨夹具中放置于真空扩散焊炉中，然后在焊接压力为5MPa~20MPa、在真空度为0.5×10?3Pa~1.5×10?3Pa和加热速率为10℃/min~30℃/min的条件下...

【技术特征摘要】
1.一种碳化物陶瓷的扩散连接方法，其特征在于碳化物陶瓷的扩散连接方法是按以下步骤完成的一、表面清理首先采用机械打磨或者采用有机溶液对两个待焊接的碳化物陶瓷表面进行清理，得到两个表面清理后碳化物陶瓷；二、电镀Ni金属层采用电镀方法在两个表面清理后碳化物陶瓷表面电镀Ni金属层，电镀的Ni金属层厚度为2μπΓ50μπι， 得到两个带Ni金属层的碳化物陶瓷；三、焊接首先采用对接的方式将两个带Ni金属层的碳化物陶瓷固定对接，然后装配于石墨夹具中放置于真空扩散焊炉中，然后在焊接压力为5MPa 20MPa、在真空度为O. 5X 10_3Pa 1. 5X 10_3Pa和加热速率为10°C /mirT3(TC / min的条件下从室温加热至1000°C 1500°C，并在焊接压力为5MPa 20MPa、在真空度为 O. 5 X KT3Pa 1. 5 X KT3Pa和温度为1000°C 1500°C下保温10mirT60min，然后以冷却速度为 50C /mirT20°C /min速率冷却至室温，即完成碳化物陶瓷的扩散连接。2.根据权利要求1所述的一种碳化物陶瓷的扩散连接方法，其特征在于步骤一中所述的待焊接的碳化物陶瓷为ZrC陶瓷、TiC陶瓷、SiC陶瓷、WC陶瓷、HfC陶瓷、TaC陶瓷、 ZrC-SiC复合陶瓷、ZrC-ZrB2-SiC复合陶瓷、TiC-SiC复合陶瓷或SiC-ZrB2复合陶瓷。3.根据权利要求1所述的一种碳化物陶瓷的扩散连接方法，其特征在于步骤一中所述的机械打磨的采用过程如下首先利用240iTl000#金刚石磨盘将陶瓷材料待焊表面打磨， 然后利用800# 1200#水砂纸对待焊表面进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：何鹏，林铁松，宋昌宝，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：