一种dd5单晶合金的钎焊方法
【专利摘要】一种DD5单晶合金的钎焊方法属钎焊【技术领域】。按照以下步骤进行：（1）试样清理，（2）试样装配，（3）涂敷涂料，（4）将涂好钎料的试样放入恒温烘干箱中烘干；5）真空钎焊将试样放到真空钎焊炉中进行钎焊，以5～20℃/min的速度升温至500～550℃，保温10～30min；以5～20℃/min的速度升温至1120～1160℃，保温10～30min；再以5～20℃/min的速度升温至1200～1230℃，保温20～60min；炉冷到1000℃以下，充1～2个巴的氩气快冷，冷却到80℃以下出炉。本发明能够实现DD5合金涡轮叶片的钎焊连接，钎焊接头强度满足使用要求，DD5合金在经过钎焊热循环后，980℃高温瞬时抗拉强度平均为580MPa，与DD5合金技术条件相比下降17％，1093℃高温持久性能满足技术条件要求。
【专利说明】一种DD5单晶合金的钎焊方法
【技术领域】
[0001]本发明属钎焊【技术领域】，特别涉及一种DD5单晶合金的钎焊方法。
【背景技术】
[0002]航空发动机的热端部件是服役于极端环境条件下的关键部件，其工作条件最为苛亥|J，除了需要承受气动负荷、离心负荷和振动负荷之外，同时还承受高温、热冲击等作用，使用性能要求很高。DD5单晶合金材料具有高热强性和良好综合性能，能够满足热端部件的使用要求。目前国内对于DD5合金的连接技术未见报道。为满足DD5合金的连接需求，开展了 DD5单晶合金钎焊工艺研究工作，采用一种镍基钎料进行了钎焊工艺试验，掌握了 DD5合金的钎焊技术，实现DD5合金的钎焊连接。
对于单晶合金的连接技术，采用一般的熔焊工艺，焊接时焊缝部位的合金熔化重新结晶，会破坏单晶合金的单晶组织状态，而钎焊工艺，是在钎焊过程中钎料熔化，单晶合金不熔化，靠熔化的钎料形成焊缝，实现连接，这样就不会破坏材料的单晶组织状态，是实现单晶合金材料连接的一种很好的连接工艺。
【发明内容】
[0003]针对上述问题，本发明根据DD5合金零件的使用工况特点，选择了镍基钎料进行钎焊工艺试验，测试钎焊接头性能，研究钎焊热循环对DD5合金材料性能的影响，研究确定最佳的钎焊工艺方案，并实施了 DD5合金零件的钎焊，钎焊质量满足验收标准要求。
[0004]本发明一种DD5单晶合金的钎焊方法，按照以下步骤进行:
(1)试样清理
对DD5合金试样的待焊面采用机械打磨的方法清除表面氧化皮，然后依次用汽油、酒精将待焊试样清洗干净，去除试样表面油污及脏污；
(2)试样装配
在夹具上，用高温合金薄片和储能点焊法将试样装配定位，保证试样间的钎焊间隙在0.1mm ；
(3)涂敷涂料
首先将粒度为-150目?-300目粉状钎料与粘结剂混合调配成膏状钎料，粘结剂质量占膏状钎料的8?12%，然后将膏状钎料装入涂敷器，最后将膏状钎料涂敷在试样待焊处，钎料涂敷量要能够填满钎焊间隙；
(4)烘干
将涂好钎料的试样放入恒温烘干箱中(130?180) °C保温(I?3)h烘干；
(5)真空钎焊
将试样放到真空钎焊炉中进行钎焊，钎焊试验工艺参数如下:以5?20°C /min的速度升温至500?550°C，保温10?30min ;以5?20°C /min的速度升温至1120?1160°C，保温10?30min ;再以5?20°C /min的速度升温至1200?1230°C，保温20?60min ;炉冷到1000°C以下，充I~2个巴的氩气快冷，冷却到80°C以下出炉。
[0005]所述钎料为B-Ni55NbCoWCrAlSiMoTi 钎料。
[0006]将钎焊后的试样按标准拉伸试样进行加工，然后进行性能测试，钎焊接头拉伸性能测试是在AG — 250KNE电子拉力试验机上进行的，测试钎焊接头在980°C的平均拉伸强度为 251 MPa。
[0007]本发明所研究的钎焊工艺，能够实现DD5合金零件的钎焊连接，钎焊接头强度满足使用要求，DD5合金在经过钎焊热循环后，980°C高温瞬时抗拉强度平均为580 MPa，与DD5合金技术条件相比下降17%，1093°C高温持久性能满足技术条件要求，采用上述钎焊工艺钎焊了 DD5合金零件100余件，钎焊合格率达95%以上，钎焊质量满足验收标准要求，钎焊的零件已装机试车考核。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是钎焊接头的拉伸、持久试样示意图。
【具体实施方式】
[0009]本发明钎焊试验所用材料为DD5合金及一种镍基钎料(主要化学成分见表1和表2)，本发明恒温烘干箱型号为Dra恒温烘干箱，真空钎焊炉的型号为VEQ5654-6。
[0010]表1 DD5合金主要化学成分(wt%)
【权利要求】
1.一种DD5单晶合金的钎焊方法，其特征在于按照以下步骤进行: (1)试样清理 对DD5合金试样的待焊面采用机械打磨的方法清除表面氧化皮，然后依次用汽油、酒精将待焊试样清洗干净，去除试样表面油污及脏污； (2)试样装配 在夹具上，用高温合金薄片和储能点焊法将试样装配定位，保证试样间的钎焊间隙在0.1mm ； (3)涂敷涂料 首先将粒度为-150目?-300目粉状钎料与粘结剂混合调配成膏状钎料，粘结剂质量占膏状钎料的8?12%，然后将膏状钎料装入涂敷器，最后将膏状钎料涂敷在试样待焊处，钎料涂敷量要能够填满钎焊间隙； (4)烘干 将涂好钎料的试样放入恒温烘干箱中(130?180) °C保温(I?3)h烘干； (5)真空钎焊 将试样放到真空钎焊炉中进行钎焊，钎焊试验工艺参数如下:以5?20°C /min的速度升温至500?550°C，保温10?30min ;以5?20°C /min的速度升温至1120?1160°C，保温10?30min ;再以5?20°C /min的速度升温至1200?1230°C，保温20?60min ;炉冷到1000°C以下，充I?2个巴的氩气快冷，冷却到80°C以下出炉。
2.根据权利要求1所述的所述的一种DD5单晶合金的钎焊方法钎料，其特征在于所述钎料为 B-Ni55NbCoWCrAlSiMoTi 钎料。
【文档编号】B23K1/008GK103624353SQ201310578699
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年11月15日 优先权日:2013年11月15日
【发明者】杜静, 金莹, 杨涧石, 李文学, 张磊先 申请人:沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司