专利名称：一种钎料的制作方法
技术领域：
本发明属于焊接技术领域，特别涉及一种钎料。
背景技术：
随着航空发动机的不断发展，为满足高性能发动机的要求，许多发动机部件采用了新型 材料，Ti3Al基合金就是其中之一。Ti3Al基合金在高温下(800 85(TC)具有良好的耐高温性 能，密度较低，与镍基高温合金相比可减少发动机重量40%，因此在新型发动机上得以应用。 目前Ti3Al基合金在发动机应用之一是蜂窝封严结构，即采用钎焊连接技术将Ti3Al基合金与 GH536蜂窝连接在一起。目前国内外对Ti3Al基合金的钎焊研究还不太普遍，对于Ti3Al基合 金与高温合金的钎焊连接未见报道。
采用现有的镍基、银基或钛基等钎料，对Ti3Al基合金与GH536合金接头的润湿性及填 缝性均不够理想，且钎焊接头的强度较低，不能满足使用要求。镍基钎料熔点较高，容易造
成Ti3Al基合金晶粒长大，并且镍基钎料对Ti3Al基合金的润湿性差，接头强度低；银基钎料
有合适的熔点，钎缝有良好的塑性，但力学性能、耐高温性能和耐氧化性能较差；钛基钎料 接头强度高，耐蚀性和耐热性好，但对GH536合金的润湿性差。为了实现Ti3Al基合金与 GH536合金的连接，需要研制一种新的钎料。
发明内容
针对以上技术问题，本发明提供一种钎料，通过调整钎料的成分，在保证对Ti3Al基合 金的润湿性良好的基础上，提高对GH536合金的润湿性，且钎焊接头强度满足使用要求。
本发明是钎料为钛基粉末钎料，该钎料成分按重量百分比为Ti40~80%， CulO~35%， Ni5~20%， Cr5~15%;粒度为-150~-300目。
本发明的钛基粉末钎料采用雾化制粉工艺，首先将纯度大于99.995%的各原料金属按上 述比例混合，在惰性气氛条件下，熔炼成合金锭，然后在高压气一水雾化设备上制备粉末， 粉末制备采用高压条件和惰性气体条件，雾化后的合金液滴入冷却水环境，获得合金粉末和 水的混合体，然后对合金粉末和水的混合体进行抽滤、真空干燥和筛分，获得钛基粉末钎料。
采用本发明的钛基粉末钎料，涂覆在Ti3Al基合金与GH536合金的钎焊接头处，在真空 条件下迸行钎焊，钎焊后钎料填充钎焊接头处间隙，钎缝成型良好，钎焊质量优良而稳定； 母材与钎料连接的界面结合紧密，无气孔、裂纹等缺陷，界面组织良好。通过在室温到600 "的条件下进行拉伸强度和剪切强度测试，拉伸强度(ob)可达397MPa，剪切强度(t )
可达275MPa。本发明的钛基粉末钎料制备方法简单，具有良好的应用前景。
图1为本发明实施例中的钎料的润湿性试验结果图，图中上排试片材料为GH536合金, 下排试片材料为Ti3Al合金；左边试片为实施例l钎料，中间试片为实施例2钎料，右边试 片为实施例3钎料。
图2为本发明实施例1中钎焊接头微观组织形态图。
具体实施方式
实施例1
采用雾化制粉工艺，首先将金属Ti、 Cu、 Ni和Cr混合，混合物料的成分为Ti45%， Cu30 %， Nil5%， CrlO%;将混合物料在真空一充氩气条件下熔炼成合金锭，然后在高压气一水 雾化设备上制备粉末，采用高压氩气雾化，雾化后的合金液滴入冷却水环境，获得合金粉末 和水的混合体，然后对合金粉末和水的混合体进行抽滤、真空干燥和筛分，获得钛基粉末钎 料；粒度为-150~-300目。
将该钎料进行润湿性测试，测试结果如图1所示。
采用该钎料涂覆在Ti3Al基合金与GH536合金的钎焊接头处，在真空条件下进行钎焊， 钎焊后钎料填充钎焊接头处间隙，钎缝成型良好，钎焊质量优良而稳定；母材与钎料连接的 界面结合紧密，无气孔、裂纹等缺陷，界面组织良好。钎焊接头微观组织形态如图2所示。
采用试样进行真空钎焊试验，通过在室温条件下进行拉伸强度(o b)和剪切强度(t ) 测试，室温时拉伸强度分别为400MPa、 402 MPa和407 MPa，平均拉伸强度为403 MPa;剪 切强度分别为252 MPa、 174 MPa和235 MPa，平均剪切强度为220 MPa。 实施例2
采用雾化制粉工艺，首先将金属Ti、 Cu、 Ni和Cr混合，混合物料的成分为Ti55%， Cu20 %， NilO%， Crl5%;将混合物料在真空一充氩气条件下熔炼成合金锭，然后在高压气一7K 雾化设备上制备粉末，采用高压氩气雾化，雾化后的合金液滴入冷却水环境，获得合金粉末 和水的混合体，然后对合金粉末和水的混合体进行抽滤、真空干燥和筛分，获得钛基粉末钎 料；粒度为-150~-300目。
采用该钎料涂覆在Ti3Al基合金与GH536合金的钎焊接头处，在真空条件下进行钎焊， 钎焊后钎料填充钎焊接头处间隙，钎缝成型良好，钎焊质量优良而稳定；母材与钎料连接的 界面结合紧密，无气孔、裂纹等缺陷，界面组织良好。 '
采用试样进行真空钎焊试验，通过在40(TC条件下进行拉伸强度(o b)和剪切强度(t ) 测试，400'C时拉伸强度为405MPa、 350MPa和351MPa，平均拉伸强度分别为369MPa;剪切强度分别为183MPa、 194MPa和197MPa，平均剪切强度为191MPa。 实施例3
采用雾化制粉工艺，首先将金属Ti、 Cu、 Ni和Cr混合，混合物料的成分为Ti70%， Cul5 %, Ni7%, Cr8%;将混合物料在真空一充氩气条件下熔炼成合金锭，然后在高压气一水雾 化设备上制备粉末，釆用高压氩气雾化，雾化后的合金液滴入冷却水环境，获得合金粉末和 水的混合体，然后对合金粉末和水的混合体进行抽滤、真空干燥和筛分，获得钛基粉末钎料; 粒度为-150~-300目。
采用该钎料涂覆在Ti3Al基合金与GH536合金的钎焊接头处，在真空条件下进行钎焊， 钎焊后钎料填充钎焊接头处间隙，钎缝成型良好，钎焊质量优良而稳定；母材与钎料连接的 界面结合紧密，无气孔、裂纹等缺陷，界面组织良好。
采用试样进行真空钎焊试验，通过在600。C条件下进行拉伸强度(o b)和剪切强度(t ) 测试，600。C时拉伸强度分别为370MPa、 385MPa和430MPa，平均拉伸强度为397MPa;剪 切强度分别为275 MPa、 270 MPa和280MPa，平均剪切强度为275MPa。 实施例4
采用雾化制粉工艺，首先将金属Ti、 Cu、 Ni和Cr混合，混合物料的成分为Ti80% ， CulO %， Ni5%， Cr5%;将混合物料在真空一充氩气条件下熔炼成合金锭，然后在高压气一水雾 化设备上制备粉末，采用高压氩气雾化，雾化后的合金液滴入冷却水环境，获得合金粉末和 水的混合体，然后对合金粉末和水的混合体进行抽滤、真空干燥和筛分，获得钛基粉末钎料； 粒度为-150~-300目。
采用该钎料涂覆在Ti3Al基合金与GH536合金的钎焊接头处，在真空条件下进行钎焊， 钎焊后钎料填充钎焊接头处间隙，钎缝成型良好，钎焊质量优良而稳定；母材与钎料连接的 界面结合紧密，无气孔、裂纹等缺陷，界面组织良好。 实施例5
采用雾化制粉工艺，首先将金属Ti、 Cu、 Ni和Cr混合，混合物料的成分为Ti40%， Cu35 %， Ni20%， Cr5%;将混合物料在真空一充氩气条件下熔炼成合金锭，然后在高压气一水雾 化设备上制备粉末，采用高压氩气雾化，雾化后的合金液滴入冷却水环境，获得合金粉末和 水的混合体，然后对合金粉末和水的混合体进行抽滤、真空干燥和筛分，获得钛基粉末钎料; 粒度为-150~-300目。
采用该钎料涂覆在Ti3Al基合金与GH536合金的钎焊接头处，在真空条件下进行钎焊， 钎焊后钎料填充钎焊接头处间隙，钎缝成型良好，钎焊质量优良而稳定；母材与钎料连接的界面结合紧密，无气孔、裂纹等缺陷，界面组织良好。
权利要求
1、一种钎料，其特征在于该钎料的成分按重量百分比为Ti40～80％，Cu10～35％，Ni5～20％，Cr5～15％。
2、 根据权利要求1所述的一种钎料，其特征在于该钎料为粉末状钎料，其粒度为 -150~-300目。
全文摘要
一种钎料，属于焊接技术领域，该钎料成分按重量百分比为Ti40～80％，Cu10～35％，Ni5～20％，Cr5～15％。采用本发明的钎料，涂覆在Ti<sub>3</sub>Al基合金与GH536合金的钎焊接头处，在真空条件下进行钎焊，钎焊后钎料填充钎焊接头处间隙，钎缝成型良好，钎焊质量优良而稳定；母材与钎料连接的界面结合紧密，无气孔、裂纹等缺陷，界面组织良好。
文档编号B23K35/32GK101439447SQ20081024692
公开日2009年5月27日 申请日期2008年12月30日 优先权日2008年12月30日
发明者孔庆吉, 惠 康, 张磊先, 伸 曲, 萍 曲, 静 杜, 烁 杨, 恒 桓, 莹 金 申请人:沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司