一种高熵合金钎料及其制备方法与应用与流程

1.本发明属于高温钎焊技术领域，尤其涉及一种高熵合金钎料及其制备方法与应用。


背景技术：

2.镍基合金具有优异的抗氧化和抗腐蚀性能，适用于压水堆核电站中蒸汽发生器的结构材料。但其价格较高，经常需要与不锈钢做成复合构件来减轻材料成本。由于镍与铁间的热膨胀系数差异较大，在焊接接头中易形成较大的残余应力，从而导致裂纹、气孔等焊接缺陷。另外，焊缝处成分偏析和脆性相形成也是另一个主要的技术难题。
3.扩散连接技术虽然可以连接异种材料，但其连接温度较高，所获的接头强度分散性较大；钎焊连接的温度较低，具有变形小的优势，可以有效抑制裂纹和气孔的出现，但两侧母材与钎料之间较强的化学亲和力和较小的固溶度会在界面处形成金属间化合物(imc)。此类imc大多硬而脆，将严重降低焊接接头的强度和韧性，恶化力学性能。因此如何抑制脆性相的生成是镍基合金与不锈钢高强度钎焊连接领域亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.为解决ni基合金与不锈钢钎焊连接接头存在脆性相导致接头质量差的问题，本发明提供了一种高熵合金钎料及其制备方法与应用。
5.本发明的技术方案：
6.一种高熵合金钎料，包括如下重量份的组分：co 3～8份、fe 3～8份、mn 1～3份、ni3～8份和ti 2～9份。
7.一种高熵合金钎料的制备方法，按重量份称取3～8份的co金属单质颗粒、3～8份的fe金属单质颗粒、1～3份的mn金属单质颗粒、3～8份的ni金属单质颗粒和2～9份ti金属单质颗粒，将称取所得各金属单质颗粒混合均匀并在保护气体氛围下熔炼得到高熵合金锭，制样后得到高熵合金钎料。
8.进一步的，所述熔炼为重复熔炼6次，以实现成分的均匀性。
9.进一步的，所述制样为将所述高熵合金锭切成5mm
×
5mm、厚度为0.5mm薄片，然后将所述薄片的厚度打磨抛光至0.4mm。
10.一种高熵合金钎料在钎焊ni基合金和不锈钢中的应用。
11.进一步的，所述ni基合金为gh3536、gh3230、gh3170或gh4169，所述不锈钢为304不锈钢或310不锈钢。
12.进一步的，所述钎焊的具体方法为：将所述高熵合金钎料装配在待焊接表面之间，施加压力固定后，在真空环境下加热至1100～1250℃保温5～30min，降温到200℃即完成钎焊。
13.进一步的，所述压力为1mpa，所述真空的条件为真空度低于1
×
10-3
pa。
14.进一步的，所述加热的升温速度为20℃/min，所述降温的速度为5℃/min。
15.本发明的有益效果：
16.本发明提供的高熵合金钎料依靠feconi与mnti的伪二元共晶反应在钎焊温度下形成液相来降低钎料熔点，共晶高熵合金提高钎料的流动性，可以有效的促进界面冶金结合。钎料中活性元素ti可以与母材发生反应促进界面结合，同时抑制ni的过量反应，避免接头脆性相的生成，提高了焊缝的强度和接头的高温性能。
17.本发明提供的高熵合金钎料不含au、pd等贵金属，价格低廉。本发明通过熔炼法制备高熵合金钎料，使各元素混合反应均匀，成型后呈片状，更有利于在焊接时控制钎料的剂量。本发明高熵合金钎料适用于ni基合金和不锈钢的钎焊，在高熵效应与迟滞扩散效应的共同作用下，能够有效抑制界面处脆性imc的形成，进而改善焊接接头质量，提高其力学性能，所得焊接接头满足600℃使用要求，抗剪强度可达470～600mpa，远高于其他钎料钎焊接头的抗剪强度。
附图说明
18.图1为实施例1制备的高熵合金钎料的电镜照片；
19.图2为实施例1制备的高熵合金钎料用于焊接所得钎焊接头的电镜照片；
20.a图为焊接接头放大5000倍的电镜照片；
21.b图为焊接接头放大16000倍的电镜照片；
22.c图为焊接接头放大70000倍的电镜照片。
23.图3为对比例1中inconel 617/aisi 321不锈钢钎焊接头的微观组织电镜照片。
具体实施方式
24.下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。下列实施例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内的常规设备或装置，若未特别指明，本发明实施例中所用的原料等均可市售获得；若未具体指明，本发明实施例中所用的技术手段均为本领域技术人员所熟知的常规手段。
25.实施例1
26.本实施例提供了一种高熵合金钎料，由5.9g的co单质颗粒、5.6g的fe单质颗粒、1.2g的mn单质颗粒、6.3g的ni单质颗粒和3.8g的ti单质颗粒经熔炼制成。
27.本实施例使用的的mn单质颗粒的纯度为99.9％、ti单质颗粒的纯度为99.9％、co单质颗粒的纯度为99.9％、ni单质颗粒的纯度为99.9％、fe单质颗粒的纯度为99.9％。
28.本实施例高熵合金钎料的具体制备方法如下：
29.称取5.9g的co单质颗粒、5.6g的fe单质颗粒、1.2g的mn单质颗粒、6.3g的ni单质颗粒和3.8g的ti单质颗粒；将各金属单质颗粒混合均匀后放入熔炼炉中，炉内抽真空至1
×
10-3
pa，后冲入氩气，在150a的电流下间歇性的熔炼6次，得到高熵合金锭，将所得高熵合金锭用电火花切割机切成切成5mm
×
5mm、厚度为0.5mm薄片，通过抛磨机将高熵合金薄片厚度打磨抛光至0.4mm，即得到高熵合金钎料。
30.图1显示了本实施例制备的高熵合金钎料的微观形貌，可以发现合金有明显的共晶相，分别为fcc相软相以及laves硬相，两者的结合提高了合金本身的强度和塑性。
31.将本实施例制备的高熵合金钎料用于钎焊gh3536 ni基合金和304不锈钢，具体钎焊方法为：
32.将gh3536 ni基合金和304不锈钢待焊表面抛光并清洗干净，将清洗后的材料自然风干后按照从上到下为304不锈钢-高熵合金钎料片gh3536 ni基合金形式进行装配，并在304不锈钢表面施加1mpa压力进行固定，然后将装配好的工件放入真空加热炉中，当真空度低于1
×
10-3
pa时，开始以20℃/min的升温速度加热至1180℃并保温10分钟，然后以5℃/min的速度降温到200℃，即完成gh3536 ni基合金和304不锈钢的钎焊。
33.经测试，钎焊所得gh3536 ni基合金与304不锈钢钎焊接头的抗剪强度为550mpa。
34.对本实施例得到的gh3536 ni基合金与304不锈钢钎焊接头进行电镜观察，结果如图2所示，对图2中a、b、c、d、e、f各店化学成分和可能相进行分析，结果如表1所示。
35.表1at.％
[0036][0037]
从图2和表1可以看出，从接头组织照片中可以看出，焊缝主体为fcc固溶体组织，imc金属间化合物弥散分布在接头中。活性元素ti有较高的活度，可以与gh3536 ni基合金发生界面反应，提高界面结合强度。fe、co元素的存在使焊缝中心处形成了fcc与耐高温laves相组成的共晶组织，这样的结构提高了焊缝的强度，同时使此接头的高温性能显著提高。焊缝基体为(fe,co,ni)-fcc相组成的，提高接头的塑性，起到了缓解应力的作用。
[0038]
实施例2
[0039]
本实施例提供了一种高熵合金钎料，由5.9g的co单质颗粒、5.6g的fe单质颗粒、1.2g的mn单质颗粒、6.3g的ni单质颗粒和3.8g的ti单质颗粒经熔炼制成。
[0040]
本实施例使用的的mn单质颗粒的纯度为99.9％、ti单质颗粒的纯度为99.9％、co单质颗粒的纯度为99.9％、ni单质颗粒的纯度为99.9％、fe单质颗粒的纯度为99.9％。
[0041]
本实施例高熵合金钎料的具体制备方法如下：
[0042]
称取5.9g的co单质颗粒、5.6g的fe单质颗粒、1.2g的mn单质颗粒、6.3g的ni单质颗粒和3.8g的ti单质颗粒；将各金属单质颗粒混合均匀后放入熔炼炉中，炉内抽真空至1
×
10-3
pa，后冲入氩气，在150a的电流下间歇性的熔炼6次，得到高熵合金锭，将所得高熵合金锭用电火花切割机切成切成5mm
×
5mm、厚度为0.5mm薄片，通过抛磨机将高熵合金薄片厚度打磨抛光至0.4mm，即得到高熵合金钎料。
[0043]
将本实施例制备的高熵合金钎料用于钎焊gh3536 ni基合金和304不锈钢，具体钎焊方法为：
[0044]
将gh3536 ni基合金和304不锈钢待焊表面抛光并清洗干净，将清洗后的材料自然风干后按照从上到下为304不锈钢-高熵合金钎料片gh3536 ni基合金形式进行装配，并在304不锈钢表面施加1mpa压力进行固定，然后将装配好的工件放入真空加热炉中，当真空度低于1
×
10-3
pa时，开始以20℃/min的升温速度加热至1140℃并保温10分钟，然后以5℃/min
的速度降温到200℃，即完成gh3536 ni基合金和304不锈钢的钎焊。
[0045]
经测试，钎焊所得gh3536 ni基合金与304不锈钢钎焊接头的抗剪强度为480mpa。
[0046]
实施例3
[0047]
本实施例提供了一种高熵合金钎料，由5.9g的co单质颗粒、5.6g的fe单质颗粒、1.2g的mn单质颗粒、6.3g的ni单质颗粒和3.8g的ti单质颗粒经熔炼制成。
[0048]
本实施例使用的的mn单质颗粒的纯度为99.9％、ti单质颗粒的纯度为99.9％、co单质颗粒的纯度为99.9％、ni单质颗粒的纯度为99.9％、fe单质颗粒的纯度为99.9％。
[0049]
本实施例高熵合金钎料的具体制备方法如下：
[0050]
称取5.9g的co单质颗粒、5.6g的fe单质颗粒、1.2g的mn单质颗粒、6.3g的ni单质颗粒和3.8g的ti单质颗粒；将各金属单质颗粒混合均匀后放入熔炼炉中，炉内抽真空至1
×
10-3
pa，后冲入氩气，在150a的电流下间歇性的熔炼6次，得到高熵合金锭，将所得高熵合金锭用电火花切割机切成切成5mm
×
5mm、厚度为0.5mm薄片，通过抛磨机将高熵合金薄片厚度打磨抛光至0.4mm，即得到高熵合金钎料。
[0051]
将本实施例制备的高熵合金钎料用于钎焊gh3536 ni基合金和304不锈钢，具体钎焊方法为：
[0052]
将gh3536 ni基合金和304不锈钢待焊表面抛光并清洗干净，将清洗后的材料自然风干后按照从上到下为304不锈钢-高熵合金钎料片gh3536 ni基合金形式进行装配，并在304不锈钢表面施加1mpa压力进行固定，然后将装配好的工件放入真空加热炉中，当真空度低于1
×
10-3
pa时，开始以20℃/min的升温速度加热至1160℃并保温10分钟，然后以5℃/min的速度降温到200℃，即完成gh3536 ni基合金和304不锈钢的钎焊。
[0053]
经测试，钎焊所得gh3536 ni基合金与304不锈钢钎焊接头的抗剪强度为500mpa。
[0054]
实施例4
[0055]
本实施例提供了一种高熵合金钎料，由5.9g的co单质颗粒、5.6g的fe单质颗粒、1.2g的mn单质颗粒、6.3g的ni单质颗粒和3.8g的ti单质颗粒经熔炼制成。
[0056]
本实施例使用的的mn单质颗粒的纯度为99.9％、ti单质颗粒的纯度为99.9％、co单质颗粒的纯度为99.9％、ni单质颗粒的纯度为99.9％、fe单质颗粒的纯度为99.9％。
[0057]
本实施例高熵合金钎料的具体制备方法如下：
[0058]
称取5.9g的co单质颗粒、5.6g的fe单质颗粒、1.2g的mn单质颗粒、6.3g的ni单质颗粒和3.8g的ti单质颗粒；将各金属单质颗粒混合均匀后放入熔炼炉中，炉内抽真空至1
×
10-3
pa，后冲入氩气，在150a的电流下间歇性的熔炼6次，得到高熵合金锭，将所得高熵合金锭用电火花切割机切成切成5mm
×
5mm、厚度为0.5mm薄片，通过抛磨机将高熵合金薄片厚度打磨抛光至0.4mm，即得到高熵合金钎料。
[0059]
将本实施例制备的高熵合金钎料用于钎焊gh3536 ni基合金和304不锈钢，具体钎焊方法为：
[0060]
将gh3536 ni基合金和304不锈钢待焊表面抛光并清洗干净，将清洗后的材料自然风干后按照从上到下为304不锈钢-高熵合金钎料片gh3536 ni基合金形式进行装配，并在304不锈钢表面施加1mpa压力进行固定，然后将装配好的工件放入真空加热炉中，当真空度低于1
×
10-3
pa时，开始以20℃/min的升温速度加热至1200℃并保温10分钟，然后以5℃/min的速度降温到200℃，即完成gh3536 ni基合金和304不锈钢的钎焊。
[0061]
经测试，钎焊所得gh3536 ni基合金与304不锈钢钎焊接头的抗剪强度为470mpa。
[0062]
实施例5
[0063]
本实施例提供了一种高熵合金钎料，由5.9g的co单质颗粒、5.6g的fe单质颗粒、1.2g的mn单质颗粒、6.3g的ni单质颗粒和3.8g的ti单质颗粒经熔炼制成。
[0064]
本实施例使用的的mn单质颗粒的纯度为99.9％、ti单质颗粒的纯度为99.9％、co单质颗粒的纯度为99.9％、ni单质颗粒的纯度为99.9％、fe单质颗粒的纯度为99.9％。
[0065]
本实施例高熵合金钎料的具体制备方法如下：
[0066]
称取5.9g的co单质颗粒、5.6g的fe单质颗粒、1.2g的mn单质颗粒、6.3g的ni单质颗粒和3.8g的ti单质颗粒；将各金属单质颗粒混合均匀后放入熔炼炉中，炉内抽真空至1
×
10-3
pa，后冲入氩气，在150a的电流下间歇性的熔炼6次，得到高熵合金锭，将所得高熵合金锭用电火花切割机切成切成5mm
×
5mm、厚度为0.5mm薄片，通过抛磨机将高熵合金薄片厚度打磨抛光至0.4mm，即得到高熵合金钎料。
[0067]
将本实施例制备的高熵合金钎料用于钎焊gh3536 ni基合金和304不锈钢，具体钎焊方法为：
[0068]
将gh3536 ni基合金和304不锈钢待焊表面抛光并清洗干净，将清洗后的材料自然风干后按照从上到下为304不锈钢-高熵合金钎料片gh3536 ni基合金形式进行装配，并在304不锈钢表面施加1mpa压力进行固定，然后将装配好的工件放入真空加热炉中，当真空度低于1
×
10-3
pa时，开始以20℃/min的升温速度加热至1180℃并保温5分钟，然后以5℃/min的速度降温到200℃，即完成gh3536 ni基合金和304不锈钢的钎焊。
[0069]
经测试，钎焊所得gh3536 ni基合金与304不锈钢钎焊接头的抗剪强度为502mpa。
[0070]
实施例6
[0071]
本实施例提供了一种高熵合金钎料，由5.9g的co单质颗粒、5.6g的fe单质颗粒、1.2g的mn单质颗粒、6.3g的ni单质颗粒和3.8g的ti单质颗粒经熔炼制成。
[0072]
本实施例使用的的mn单质颗粒的纯度为99.9％、ti单质颗粒的纯度为99.9％、co单质颗粒的纯度为99.9％、ni单质颗粒的纯度为99.9％、fe单质颗粒的纯度为99.9％。
[0073]
本实施例高熵合金钎料的具体制备方法如下：
[0074]
称取5.9g的co单质颗粒、5.6g的fe单质颗粒、1.2g的mn单质颗粒、6.3g的ni单质颗粒和3.8g的ti单质颗粒；将各金属单质颗粒混合均匀后放入熔炼炉中，炉内抽真空至1
×
10-3
pa，后冲入氩气，在150a的电流下间歇性的熔炼6次，得到高熵合金锭，将所得高熵合金锭用电火花切割机切成切成5mm
×
5mm、厚度为0.5mm薄片，通过抛磨机将高熵合金薄片厚度打磨抛光至0.4mm，即得到高熵合金钎料。
[0075]
将本实施例制备的高熵合金钎料用于钎焊gh3536 ni基合金和304不锈钢，具体钎焊方法为：
[0076]
将gh3536 ni基合金和304不锈钢待焊表面抛光并清洗干净，将清洗后的材料自然风干后按照从上到下为304不锈钢-高熵合金钎料片gh3536 ni基合金形式进行装配，并在304不锈钢表面施加1mpa压力进行固定，然后将装配好的工件放入真空加热炉中，当真空度低于1
×
10-3
pa时，开始以20℃/min的升温速度加热至1180℃并保温15分钟，然后以5℃/min的速度降温到200℃，即完成gh3536 ni基合金和304不锈钢的钎焊。
[0077]
经测试，钎焊所得gh3536 ni基合金与304不锈钢钎焊接头的抗剪强度为525mpa。
[0078]
实施例7
[0079]
本实施例提供了一种高熵合金钎料，由5.9g的co单质颗粒、5.6g的fe单质颗粒、1.2g的mn单质颗粒、6.3g的ni单质颗粒和3.8g的ti单质颗粒经熔炼制成。
[0080]
本实施例使用的的mn单质颗粒的纯度为99.9％、ti单质颗粒的纯度为99.9％、co单质颗粒的纯度为99.9％、ni单质颗粒的纯度为99.9％、fe单质颗粒的纯度为99.9％。
[0081]
本实施例高熵合金钎料的具体制备方法如下：
[0082]
称取5.9g的co单质颗粒、5.6g的fe单质颗粒、1.2g的mn单质颗粒、6.3g的ni单质颗粒和3.8g的ti单质颗粒；将各金属单质颗粒混合均匀后放入熔炼炉中，炉内抽真空至1
×
10-3
pa，后冲入氩气，在150a的电流下间歇性的熔炼6次，得到高熵合金锭，将所得高熵合金锭用电火花切割机切成切成5mm
×
5mm、厚度为0.5mm薄片，通过抛磨机将高熵合金薄片厚度打磨抛光至0.4mm，即得到高熵合金钎料。
[0083]
将本实施例制备的高熵合金钎料用于钎焊gh3536 ni基合金和304不锈钢，具体钎焊方法为：
[0084]
将gh3536 ni基合金和304不锈钢待焊表面抛光并清洗干净，将清洗后的材料自然风干后按照从上到下为304不锈钢-高熵合金钎料片gh3536 ni基合金形式进行装配，并在304不锈钢表面施加1mpa压力进行固定，然后将装配好的工件放入真空加热炉中，当真空度低于1
×
10-3
pa时，开始以20℃/min的升温速度加热至1180℃并保温20分钟，然后以5℃/min的速度降温到200℃，即完成gh3536 ni基合金和304不锈钢的钎焊。
[0085]
经测试，钎焊所得gh3536 ni基合金与304不锈钢钎焊接头的抗剪强度为500mpa。
[0086]
综上所述，发明的高熵钎料很好的实现镍基合金和304不锈钢的钎焊连接，焊缝主体为fcc固溶体组织，imc金属间化合物弥散分布在接头中，使接头综合性能好，且高熵钎料制作工艺简单，操作方便，便于推广。
[0087]
实施例8
[0088]
本实施例提供了一种高熵合金钎料，由4.9g的co单质颗粒、3.8g的fe单质颗粒、1.5g的mn单质颗粒、7.0g的ni单质颗粒和4.2g的ti单质颗粒经熔炼制成。
[0089]
本实施例使用的的mn单质颗粒的纯度为99.9％、ti单质颗粒的纯度为99.9％、co单质颗粒的纯度为99.9％、ni单质颗粒的纯度为99.9％、fe单质颗粒的纯度为99.9％。
[0090]
本实施例高熵合金钎料的具体制备方法如下：
[0091]
称取4.9g的co单质颗粒、3.8g的fe单质颗粒、1.5g的mn单质颗粒、7.0g的ni单质颗粒和4.2g的ti单质颗粒；将各金属单质颗粒混合均匀后放入熔炼炉中，炉内抽真空至1
×
10-3
pa，后冲入氩气，在150a的电流下间歇性的熔炼6次，得到高熵合金锭，将所得高熵合金锭用电火花切割机切成切成5mm
×
5mm、厚度为0.5mm薄片，通过抛磨机将高熵合金薄片厚度打磨抛光至0.4mm，即得到高熵合金钎料。
[0092]
将本实施例制备的高熵合金钎料用于钎焊gh3536 ni基合金和304不锈钢，具体钎焊方法为：
[0093]
将gh3536 ni基合金和304不锈钢待焊表面抛光并清洗干净，将清洗后的材料自然风干后按照从上到下为304不锈钢-高熵合金钎料片gh3536 ni基合金形式进行装配，并在304不锈钢表面施加1mpa压力进行固定，然后将装配好的工件放入真空加热炉中，当真空度低于1
×
10-3
pa时，开始以20℃/min的升温速度加热至1180℃并保温10分钟，然后以5℃/min
的速度降温到200℃，即完成gh3536 ni基合金和304不锈钢的钎焊。
[0094]
经测试，钎焊所得gh3536 ni基合金与304不锈钢钎焊接头的抗剪强度为530mpa。
[0095]
实施例9
[0096]
本实施例提供了一种高熵合金钎料，由5.0g的co单质颗粒、6.1g的fe单质颗粒、1.1g的mn单质颗粒、6.5g的ni单质颗粒和3.5g的ti单质颗粒经熔炼制成。
[0097]
本实施例使用的的mn单质颗粒的纯度为99.9％、ti单质颗粒的纯度为99.9％、co单质颗粒的纯度为99.9％、ni单质颗粒的纯度为99.9％、fe单质颗粒的纯度为99.9％。
[0098]
本实施例高熵合金钎料的具体制备方法如下：
[0099]
称取5.0g的co单质颗粒、6.1g的fe单质颗粒、1.1g的mn单质颗粒、6.5g的ni单质颗粒和3.5g的ti单质颗粒；将各金属单质颗粒混合均匀后放入熔炼炉中，炉内抽真空至1
×
10-3
pa，后冲入氩气，在150a的电流下间歇性的熔炼6次，得到高熵合金锭，将所得高熵合金锭用电火花切割机切成切成5mm
×
5mm、厚度为0.5mm薄片，通过抛磨机将高熵合金薄片厚度打磨抛光至0.4mm，即得到高熵合金钎料。
[0100]
将本实施例制备的高熵合金钎料用于钎焊gh3536 ni基合金和304不锈钢，具体钎焊方法为：
[0101]
将gh3536 ni基合金和304不锈钢待焊表面抛光并清洗干净，将清洗后的材料自然风干后按照从上到下为304不锈钢-高熵合金钎料片gh3536 ni基合金形式进行装配，并在304不锈钢表面施加1mpa压力进行固定，然后将装配好的工件放入真空加热炉中，当真空度低于1
×
10-3
pa时，开始以20℃/min的升温速度加热至1180℃并保温10分钟，然后以5℃/min的速度降温到200℃，即完成gh3536 ni基合金和304不锈钢的钎焊。
[0102]
经测试，钎焊所得gh3536 ni基合金与304不锈钢钎焊接头的抗剪强度为541mpa。
[0103]
实施例10
[0104]
本实施例提供了一种高熵合金钎料，由7.1g的co单质颗粒、5.5g的fe单质颗粒、1.8g的mn单质颗粒、6.3g的ni单质颗粒和4.2g的ti单质颗粒经熔炼制成。
[0105]
本实施例使用的的mn单质颗粒的纯度为99.9％、ti单质颗粒的纯度为99.9％、co单质颗粒的纯度为99.9％、ni单质颗粒的纯度为99.9％、fe单质颗粒的纯度为99.9％。
[0106]
本实施例高熵合金钎料的具体制备方法如下：
[0107]
称取7.1g的co单质颗粒、5.5g的fe单质颗粒、1.8g的mn单质颗粒、6.3g的ni单质颗粒和4.2g的ti单质颗粒；将各金属单质颗粒混合均匀后放入熔炼炉中，炉内抽真空至1
×
10-3
pa，后冲入氩气，在150a的电流下间歇性的熔炼6次，得到高熵合金锭，将所得高熵合金锭用电火花切割机切成切成5mm
×
5mm、厚度为0.5mm薄片，通过抛磨机将高熵合金薄片厚度打磨抛光至0.4mm，即得到高熵合金钎料。
[0108]
将本实施例制备的高熵合金钎料用于钎焊gh3536 ni基合金和304不锈钢，具体钎焊方法为：
[0109]
将gh3536 ni基合金和304不锈钢待焊表面抛光并清洗干净，将清洗后的材料自然风干后按照从上到下为304不锈钢-高熵合金钎料片gh3536 ni基合金形式进行装配，并在304不锈钢表面施加1mpa压力进行固定，然后将装配好的工件放入真空加热炉中，当真空度低于1
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pa时，开始以20℃/min的升温速度加热至1180℃并保温10分钟，然后以5℃/min的速度降温到200℃，即完成gh3536 ni基合金和304不锈钢的钎焊。
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经测试，钎焊所得gh3536 ni基合金与304不锈钢钎焊接头的抗剪强度为539mpa。
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对比例1
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本对比例提供了一种利用ams4772ag钎料钎焊inconel 617镍基合金和aisi 321不锈钢得到的接头强度数据和接头的微观组织电镜照片。
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ams 4772ag钎料的组分如表2所示：
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表2(wt％)
[0115][0116]
如图3所示接头的微观组织电镜照片可知，在aisi 321母材与ams 4772的界面处出现了fe元素的富集，很容易形成富铁的硼化物这种脆性相，使得接头的脆性较大。同时，钎焊过程中对两侧母材进行了热处理，导致其晶粒长大并粗化，硬度值下降。并且，由于钎缝中存在大量的软韧性富ag相，还导致硬度值进一步下降，因此，即使在钎焊温度750℃保温时间为60min的条件下，接头的抗剪强度也只达到了322.9mpa。
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综上，通过对比可以得出，本发明提供的高熵合金钎料用于钎焊镍基合金和不锈钢能够获得比现有其他钎料更高的接头抗剪强度。本发明高熵合金钎料依靠feconi与mnti的伪二元共晶反应在钎焊温度下形成液相来降低钎料熔点，共晶高熵合金提高钎料的流动性，可以有效的促进界面冶金结合。钎料中活性元素ti可以与母材发生反应促进界面结合，同时抑制ni的过量反应，避免接头脆性相的生成，提高了焊缝的强度和接头的高温性能。本发明高熵合金钎料更适用于ni基合金和不锈钢的钎焊，在高熵效应与迟滞扩散效应的共同作用下，能够有效抑制界面处脆性imc的形成，进而改善焊接接头质量，提高其力学性能，所得焊接接头满足600℃使用要求，抗剪强度可达470～600mpa，远高于其他钎料钎焊接头的剪切强度。而且本发明提供的高熵合金钎料不含au、pd等贵金属，价格更低廉。