本发明属于焊接技术领域，涉及一种组合热源加热钎焊方法。本发明是在具备组合热源，并具有完善保护气氛的专用设备中完成的。根据待焊工件材料和结构的的不同设定不同的预热温度(500～1100℃)及相应的局部加热钎焊工艺参数，避免常规局部加热钎焊冷却过程钎焊缝易出现的开裂问题，同时避免构件整体升温到更高的钎焊温度造成整体构件带来的性能损失、结构完整性破坏等影响。因此，该方法特别适合于成品零件或组合件的局部修复钎焊，也可应用于特种难焊材料和特殊结构的局部加热钎焊。
背景技术：
随着对航空发动机性能要求的不断提高，大量的单晶、定向凝固高温合金等高性能材料已用于涡轮叶片的制造，其使用环境也更为苛刻。在其服役一个寿命周期后，会产生裂纹、烧蚀和磨损等缺陷而导致叶片失效，其中失效模式以裂纹为主，但相应的修复技术并未随着发动机的装备而同步开展。目前，新型高性能发动机涡轮叶片生产工序越来越复杂，通常需要经过钎焊组装、打孔、热处理、涂层等复杂加工。其中钎焊组装工序一般在较低温度下钎焊，不允许后续采用较高温度整体加热钎焊修复的技术，而降低钎焊温度接头性能不能满足要求。
钎焊是航空发动机涡轮导向叶片裂纹修复的有效手段，但采用整体加热的真空钎焊方法，焊前须将叶片涂层和低温组件清除，钎焊修复工序复杂，并且整体加热钎焊热循环容易对单晶、定向凝固高温合金叶片母材性能造成不利影响，无法满足修复后装机使用要求。
采用局部加热钎焊的修复方法可以减少焊前拆除原钎焊组件、整体去除涂层等工序，只要焊后进行局部涂层重建及恢复性能热处理即可，能够显著提高修复效率，降低修复成本。并且局部加热钎焊修复能够保持原叶片单晶或定向凝固组织稳定性及整体性能，避免了叶片整体加热导致的组织及性能恶化，从而保证修复后叶片的稳定性及可靠性。另一方面，我国现役某些三代战机发动机涡轮导向叶片服役后只局部产生裂纹，如能实现局部裂纹的修复，则能极大提高修复效率，缩短焊修周期，显著节约军费开支。
但目前的常规局部加热钎焊技术对于可焊性较差的高温合金叶片裂纹修复仍然存在难以解决的难题，局部较高的热输入导致钎缝与周边母材存在较大的温度梯度，从而产生非常大的热应力，对于塑性较差的铸造高温合金容易发生焊后开裂，无法实现失效叶片的裂纹修复；传统的预热工艺虽能一定程度上缓解热应力的产生，但较低的预热温度(一般在500℃一下)及仅能在焊前进行预热，仍然不可避免焊后裂纹的发生。
技术实现要素：
本发明的目的是：本发明针对航空发动机结构件裂纹修复及特种难焊材料和结构的钎焊难题，提出一种组合热源加热钎焊方法。目的是解决发动机结构件尤其是定向凝固、单晶高温合金叶片裂纹修复技术难题，避免整体钎焊加热对叶片母材整体结构和性能的影响；解决常规局部加热钎焊焊后开裂问题。本发明还可用于其它特种难焊材料和特殊结构的局部加热钎焊。
本发明的技术方案是：一种组合热源加热钎焊的方法，包括基础热源和钎焊热源的组合热源；基础加热热源采用电阻辐射加热或感应加热，钎焊热源采用电弧加热、等离子弧加热、真空空心阴极电弧加热、电子束加热或激光束加热；
由基础热源对待焊工件进行整体或局部的预热；由钎焊热源对待焊工件进行钎焊加热或局部加热；(根据待焊工件材料和结构的的不同设定不同的预热温度，例如500～1100℃)具体步骤如下：
1)将钎料装配在待焊工件的待焊部位，在真空、惰性气氛或还原气氛保护环境下，由基础热源对待焊工件进行整体或局部的预热，预热温度控制在钎料熔化温度以下，且预热温度与钎料熔化温度的差值在20℃～100℃，并保持预热温度，当钎料为低温钎料时，优选为20℃，当钎料为高温钎料时，优选为50℃；
2)保持基础热源的加热不变，并同时由钎焊热源对待焊工件的待焊部位加热，使得钎料熔化并填充待焊部位，待焊部位完成填充后停止钎焊热源加热，使得填充料降温到基础热源加热的预热温度，并凝固；
3)基础热源停止加热，待焊工件冷却到环境温度。
优选地，基础加热热源采用电阻辐射加热或感应加热，钎焊热源采用真空空心阴极电弧加热或电子束加热。
优选地，钎料为粉状、块状、膏状、带状。进一步的，钎料为箔带。进一步的，钎料为粘带。
所述的基础热源和钎焊热源处于真空环境中，且真空压强低于2×10-2Pa。
所述的基础热源和钎焊热源处于保护气氛中，且保护气为惰性气体或还原气体。
优选地，待焊工件为发动机涡轮叶片。
本发明的优点是：
本发明的基础热源加热温度远超过传统预热温度，整体加热温度可以达到1100℃(传统预热温度一般在500℃以下)，较高的预热温度降低了局部加热钎焊部位与整体工件的温度梯度，减小了热应力，有效防止钎焊过程中钎缝开裂的发生；在具备完善保护气氛的专用设备中完成钎焊过程，解决了传统预热钎焊存在氧化、无法实现操作等问题；传统预热钎焊的预热加热一般在主热源加热前完成，而本发明基础热源加热贯穿于钎焊前、钎焊中和钎焊后的始终，维持钎焊部位较小的温度梯度，降低应力开裂倾向，减小焊后残余应力；根据不同材料和结构，局部加热热源可选择电弧、等离子弧、真空空心阴极电弧、电子束、激光束等不同加热热源，可选择性高；采用组合热源局部加热钎焊方法，相比整体加热炉中钎焊能够显著提高生产效率、降低成本，并能降低整体加热钎焊热循环对工件结构完整性和材料性能的影响。
具体实施方式
实施例一
待焊工件为GH3044高温合金片，在高温合金片上放置适量块状钎料，并采用储能点焊固定，随后高温合金片固定在带有感应加热基础热源的工作台上。
高温合金片所处环境为真空状态，真空压强在5×10-3Pa以下。
对高温合金片进行感应加热预热至1000℃并保温，使得工作台处于摆动状态，摆动速度为20～50mm/s。
在高温合金片所处环境充入电弧介质气体，真空压强在2×10-1Pa以下，环境中，气体流量在5～20ml/min。
开启真空空心阴极电弧加热的钎焊热源，对块状钎料加热，摆动使得真空空心阴极电弧对待焊部位整体扫射式均匀加热，钎料熔化并铺展后，先停止钎焊热源加热，然后再停止基础热源加热。
本实施方法，冷却后察看，试片被钎料润湿，钎料部位无裂纹，试片无明显氧化色。
实施例二
待焊试件为服役后产生裂纹的某航空发动机镍基高温合金涡轮导向叶片，对叶片裂纹部位进行机械清理以去除裂纹表面氧化膜。本实施例中基础热源采用电阻辐射加热，钎焊热源采用电子束加热。
钎料采用膏状镍基合金粉，将钎料置于裂纹的一端。将装配完钎料的叶片置于真空环境中，真空压强不高于5×10-3Pa。
对叶片进行电阻辐射加热至1050℃预热并保温，之后由钎焊热源对叶片待焊部位和钎料进行电子束散焦扫描加热，电子束加速电压55kV，束流3mA，聚焦电流2A。待钎料完成熔化填缝后停止电子束加热，停止电阻加热，自然冷却。
冷却后察看，叶片裂纹部位被钎料填充良好，钎焊部位表面光亮、无裂纹。