专利名称：一种C<sub>f</sub>/SiC陶瓷基复合材料与钛合金的复合-扩散钎焊方法
技术领域：
本发明属于异种材料连接技术领域，特别是提供了ー种能在较低温度下连接获得良好耐高温性能接头的连接方法。
背景技术：
国内外航天技术的迅速发展，对航天运载工具和姿/轨控系统的核心部件-发动机的要求愈来愈高，发动机技术也不断向高可靠性、大推重(质)比、高灵敏度的方向发展。陶瓷基复合材料等先进材料因其耐高温、耐腐蚀、质量轻等一系列优良特性在发动机上的应用使得新型高性能发动机的研制成为可能。碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料(Cf/SiC·陶瓷基复合材料)由于碳纤维的植入有效的克服了単相SiC陶瓷对裂纹和热震的敏感性，充分综合了 SiC陶瓷与碳纤维的性能优势，如高热稳定性、高导热性能、低密度(理论密度为2. 2g/cm3，实际密度通常为I. 75-2. lOg/cm3)、低热膨胀系数，优异的力学性能-高温下高强高模、良好的断裂韧性和耐磨/抗冲刷性能等，是制造燃烧器部件、涡轮叶片、火箭喷嘴、航天飞机热防护结构等的理想材料，在航空航天领域具有重要的应用价值。但是与金属材料相比，Cf/SiC复合材料的延伸性和冲击韧性较低，加工性能较差，制造大尺寸或复杂形状构件比较困难，在某些应用领域，需要将Cf/SiC陶瓷基复合材料与金属连接起来组成大尺寸或复杂形状构件，结合Cf/SiC陶瓷基复合材料的高温力学性能优势与金属塑性韧性好的特点。因此，解决Cf/SiC陶瓷基复合材料与高温金属结构材料(常用钛合金)的连接技术问题，是保证Cf/SiC陶瓷基复合材料在上述领域中得到广泛应用的关键。该类连接问题难度大、可靠性要求高，主要表现在(I) Cf/SiC陶瓷基复合材料与金属冶金相容性极差，无法直接进行熔化焊接；(2)Cf/SiC陶瓷基复合材料与金属之间热膨胀系数差异较大，普通扩散焊和钎焊往往会形成较大的热应力，接头容易开裂；(3)接头使用性能要求高在航空航天发动机中，陶瓷基复合材料通常都是作为高温结构材料来使用，因此对连接接头的耐高温要求也往往在800°C甚至1000°C以上，同时对接头的气密性、抗热震性与抗烧蚀性也有很高的要求，一般钎焊接头很难满足要求；(4)接头服役可靠性要求高航天飞行器是ー个复杂的系统，任何环节、任何结构的丝毫故障都会酿成灾难性的事故，因此对连接结构的可靠性要求也极为严格。因此，开展Cf/SiC陶瓷基复合材料与钛合金连接技术，尤其是耐高温连接技术研究，具有十分重要的意义。随着对Cf/SiC复合材料的研究，国内外关于Cf/SiC陶瓷基复合材料连接技术的报道逐年増加，但是对于接头耐高温強度的研究鲜有报道，而且使用的连接方法和获得的接头性能都无法满足实际应用的需要。如意大利学者Salvo等人利用Si粉做钎料在1400°C钎焊 Cf/SiC 陶瓷基复合材料[Salvo M, et al. Journal of Nuclear Materials, 1996,233-237:949-953.]，接头强度仅为7MPa ；Singh等人采用Ni基非晶钎料钎料1000°C真空钎焊Cf/SiC陶瓷基复合材料与钦合金[Singh M, et al. Materials science andEngineering A, 2008, 498:19-30.],钎焊后分析了接头组织结构和微观硬度,但未见说明其接头强度；童巧英等采用Ni合金作为中间层在1300°C，保温45min，压カ20MPa的真空条件下在线液相渗透连接C/SiC陶瓷基复合材料[童巧英等.稀有金属与材料，2004，33(1) :101-104.]，焊后接头三点弯曲强度为σ拉=44.94MPa，σ压=47. 24MPa ;李京龙等人采用Ti-Cu核心中间层与Cu辅助中间层构成的叠层结构，利用固相扩散连接与瞬时液相连接相结合的连接方法连接Cf/SiC陶瓷基复合材料和金属Nb [Li Jinglong, et al. ScriptaMaterialia, 2006, 55:151-154.]，接头的最高剪切强度为34. IMPa ;刘洪丽等人采用陶瓷先驱体转化法连接Cf/SiC陶瓷基复合材料[刘洪丽等.中国有色金属学报，2008，18
(2):278-281.]，连接温度为1300°C，接头的抗剪強度最大值为29. 6MPa;冯吉才等人才用Ni箔片对Cf/SiC陶瓷基复合材料与Nb进行了真空钎焊[第十五届全国钎焊及特种连接技术交流会论文集，2008 :50-56.]，分析了钎焊温度对接头界面组织接強度的影响，在1180°C,10min时钎焊接头的室温抗剪强度最高达67MPa，断裂同时发生在Cf/SiC陶瓷基复合材料母材和焊缝；黄继华等人采用在Ag-Cu-Ti活性钎料中加入金属W颗粒复合钎焊Cf/SiC 陶瓷基复合材料与钦合金[Lin Guobiao, Huang Jihua, Zhang Hua, et al. Journal of Materials Processing Technology, 2007, 189:256-261.],针焊温度为 90CTC，接头室温剪切强度达到168MPa，但是当温度升至800°C以上时，接头强度无法满足使用需求。在Ag-Cu-Ti合金钎料粉末中加入Ti粉和C粉真空无压钎焊Cf/SiC陶瓷基复合材料和钛合金[Lin Guobiao, Huang Jihua. Powder Metallurgy, 2006, 49 (4) : 345-348.],原位合成的TiC均匀分布于Ag相和Cu-Ti相的基体中，形成类似于颗粒增强金属基复合材料的连接层，接头室温剪切强度达到146MPa，800°C高温剪切强度达到39MPa ;李树杰等人采用Zr/Ta复合中间层真空热压扩散连接Cf/SiC陶瓷基复合材料和GH128镍基高温合金[张建军，李树杰等.稀有金属材料与工程，2002，31 (增刊I) :393-396.]，连接温度为1050°C，最高抗弯强度值为110. 89MPa。采用三元碳化物Ti3SiC2粉末为中间层钎焊Cf/SiC陶瓷基复合材料[Hongying Dong, Shujie Li, et al. Materials Science and Engineering B, 2011,176:60-64.]，当连接温度为1600°C时，接头的三点弯曲强度达到母材強度的56. 7% ；
综上所述，国内外对于Cf/SiC陶瓷基复合材料与金属的连接研究报道中，存在着连接エ艺复杂，不能连接复杂结构件；连接温度较高(ぎ1000°C)，对母材的损害较大；接头强度不高，尤其是接头耐高温强度较低等问题，使得Cf/SiC陶瓷基复合材料耐高温性能无法充分应用。
发明内容
为了克服Cf/SiC陶瓷基复合材料与金属存在的问题，本发明提供ー种连接エ艺简单、连接温度低、接头强度高尤其是耐高温強度高的有效连接方法，实现低温连接高温服役。本发明提供ー种Cf/SiC陶瓷基复合材料与钛合金的复合-扩散钎焊方法，其特征在于，该方法包括以下步骤
步骤I.将57Ti-13Zr-21Cu-9Ni合金粉末与TiC粉混合后获得复合钎料，将所述复合钎料用酒精调成膏状后预置在Cf/SiC陶瓷基复合材料与钛合金的待焊表面之间，形成待焊接件；步骤2.将所述待焊接件放置在真空环境中，在不施加压カ的条件下，以预定的钎焊温度复合钎焊连接Cf/SiC陶瓷基复合材料与钛合金，得到复合钎焊接头；
步骤3.在低于钎焊温度条件下对步骤2得到的复合钎焊接头进行真空扩散处理，得到复合-扩散钎焊接头。优选地，步骤2的具体步骤为
步骤2. I将待焊接件放入真空钎焊炉中；
步骤2. 2当真空度达到6X 10_3Pa时开始加热，升温速率为10°C /min ；
步骤2. 3升高到910°C 950°C的焊接温度，保温5mirT30min后冷却到室温，冷却速度5V /mirT!0°C /min,得到复合钎焊接头。
优选地，步骤2的具体步骤为
步骤3. I将复合钎焊接头放入真空钎焊炉中；
步骤3. 2当真空度达到6X 10_3Pa时开始加热，升温速率为10°C /min ；
步骤3. 3升高到800°C ^900°C的扩散温度，保温6(Tl80min后冷却到室温，冷却速度5 V /mirTlO°C /min,得到复合-扩散钎焊接头。优选地，步骤I中TiC粉在复合钎料中的体积分数5°/Γ25%。优选地，在步骤I前还包括待焊表面的预处理步骤分别打磨Cf/SiC陶瓷基复合材料和钛合金的待焊表面，除去表面杂物和氧化膜，并进行清洗和烘干。根据本发明实施例，利用Ti-Zr-Cu-Ni与TiC复合钎料复合钎焊连接Cf/SiC陶瓷基复合材料与钛合金，能够提高接头的室温及高温強度；然后对复合钎焊接头进行等温扩散处理，通过连接层与母材之间的成分扩散均匀化，进ー步提高接头的耐高温性能。本发明可以综合复合钎焊和扩散钎焊(瞬时液相扩散焊)的优势，在低温、低压连接条件下获得耐高温连接接头，可实现Cf/SiC陶瓷基复合材料与金属良好的冶金连接，对复合材料/复合材料及复合材料/金属的连接具有普遍意义，连接材料制备容易而且成本低，エ艺过程简单。
图I为Cf/SiC陶瓷基复合材料与钛合金复合-扩散钎焊接头组织扫面电镜图像，上部为Cf/SiC陶瓷基复合材料，中间为连接层，下部为钛合金；
图2为Cf/SiC陶瓷基复合材料与钛合金复合-扩散钎焊接头连接层微观组织扫描电镜图像，黑色块状相(A)为TiC颗粒，其均匀分布于连接层中，浅灰色基体相(B)为Ti-Cu相，白色基体相(C)主要为Cu-Zr和Ti-Ni相，TiC周围的深灰色相(D)主要为Zr与TiC反应置换出的Ti元素,并含有少量的Zr和C元素。图3为Cf/SiC陶瓷基复合材料与钛合金复合-扩散钎焊接头连接层XRD图谱。图4为Cf/SiC陶瓷基复合材料与钛合金复合-扩散钎焊的流程图。具体实施例I
I. Cf/SiC陶瓷基复合材料密度为2. (Γ2. lg/cm3,气孔率为1(Γ 5%，纤维束为3Κ，纤维体积占45 50%，室温抗弯强度约400MPa，切割成5X5X5mm的方块，钛合金(TC4)组分为Ti-6A1-4V (wt%)，钛合金切割成12X 12X3mm的方块。2.合金钎料粉末是质量分数为57Ti-13Zr-21Cu-9Ni的合金粉末，粉末粒度为200目，以及TiC粉，TiC粉平均粒度为200目，纯度均大于99. 9%。3. Cf/SiC陶瓷基复合材料的待焊表面用400目的细砂纸进行打磨，去除待焊表面杂物，将钛合金的待焊表面用60目砂纸打磨去除表面氧化膜，将打磨好的两种待焊母材均用丙酮清洗干净，放入温度设定为50°C的干燥箱中烘干备用。4.称取适量Ti-Zr-Cu-Ni合金粉末，将Ti-Zr-Cu-Ni合金粉末与TiC粉混合均匀得到复合钎料，加入酒精将复合钎料调和成膏状钎料，其中TiC粉在(Ti-Zr-Cu-Ni )+TiC复合钎料中体积分数为5%。5.将适量膏状钎料均匀涂抹在钛合金待焊面上，再-CfAiC陶瓷基复合材料置于膏状钎料上，轻压Cf/SiC陶瓷基复合材料控制连接层预置间隙大约为O. 3_。6.将准备好的待焊件放入VQB-335型多功能真空钎焊炉的恒温区，先用旋片泵和罗茨泵抽低真空，然后再用扩散泵继续抽高真空，当真空度达到6. O X KT3Pa以上，便开始加热。加热的升温速率为10°C /min，升高到910°C的连接温度，保温15min分钟后，炉冷 降温，降温速率约为5°C /mirTl(TC /min,降到200°C时关掉扩散泵及罗茨泵，60分钟后关旋片泵，当炉温冷却到接近室温时，得到复合钎焊接头。7.将复合钎焊接头再次放入VQB-335型多功能真空钎焊炉的恒温区，先用旋片泵和罗茨泵抽低真空，然后再用扩散泵继续抽高真空，当真空度达到6. O X IO-3Pa以上，便开始加热。加热的升温速率为10°C /min,升高到800°C的连接温度，保温60min分钟后，炉冷降温，降温速率约为5°C /mirTl(TC /min,降到200°C时关掉扩散泵及罗茨泵，60分钟后关旋片泵，当炉温冷却到接近室温时，得到复合-扩散钎焊接头。
将步骤7得到的复合-扩散钎焊接头沿轴线界面切开，用砂纸对界面打磨后抛光，制备成金相试样，采用X射线衍射和能谱分析鉴定物相成分，如图3所示，扫面电镜分析显微组织形貌，如图1、2所示；将步骤7得到的复合-扩散钎焊接头放入专用夹具，在电子万能试验机上进行室温和800°C高温剪切强度试验，加载速率为O. 5mm/min，记录エ件剪断时输出的最大载荷，根据最大载荷换算接头剪切強度。
在以下具体实施例2-5的初始步骤之前都包括本具体实施例I的步骤1-3，用以准备待焊母材(Cf/SiC陶瓷基复合材料和钛合金)、和钎料中的57Ti-13Zr-21Cu-9Ni合金粉末及TiC 粉。
具体实施例2
I.称取适量Ti-Zr-Cu-Ni合金粉末，将Ti-Zr-Cu-Ni合金粉末与TiC粉混合均匀得到复合钎料，加入酒精将钎料调和成膏状钎料，其中TiC粉在(Ti-Zr-Cu-Ni )+TiC复合钎料中体积分数为15%。2.将适量膏状钎料均匀涂抹在钛合金待焊面上，再.CfZiSiC陶瓷基复合材料置于膏状钎料上，轻压Cf/SiC陶瓷基复合材料控制连接层预置间隙大约为O. 3_。3.将准备好的待焊件放入VQB-335型多功能真空钎焊炉的恒温区，先用旋片泵和罗茨泵抽低真空，然后再用扩散泵继续抽高真空，当真空度达到6. O X KT3Pa以上，便开始加热。加热的升温速率为10°C /min，升高到930°C的连接温度，保温20min分钟后，炉冷降温，降温速率约为5°C /mirTl(TC /min,降到200°C时关掉扩散泵及罗茨泵，60分钟后关旋片泵，当炉温冷却到接近室温时，得到复合钎焊接头。4.将复合钎焊接头再次放入VQB-335型多功能真空钎焊炉的恒温区，先用旋片泵和罗茨泵抽低真空，然后再用扩散泵继续抽高真空，当真空度达到6. O X IO-3Pa以上，便开始加热。加热的升温速率为10°C /min，升高到900で的连接温度，保温60、120或180min分钟后，炉冷降温，降温速率约为5°C /mirTl(TC /min,降到200°C时关掉扩散泵及罗茨泵，60分钟后关旋片泵，当炉温冷却到接近室温时，得到复合-扩散钎焊接头。具体实施例3
I.称取适量Ti-Zr-Cu-Ni合金粉末，将Ti-Zr-Cu-Ni合金粉末与TiC粉混合均匀得到 复合钎料，加入酒精将钎料调和成膏状钎料，其中TiC粉在(Ti-Zr-Cu-Ni )+TiC复合钎料中体积分数为25%。2.将适量膏状钎料均匀涂抹在钛合金待焊面上，再.CfZiSiC陶瓷基复合材料置于膏状钎料上，轻压Cf/SiC陶瓷基复合材料控制连接层预置间隙大约为O. 3_。3.将准备好的待焊件放入VQB-335型多功能真空钎焊炉的恒温区，先用旋片泵和罗茨泵抽低真空，然后再用扩散泵继续抽高真空，当真空度达到6. O X KT3Pa以上，便开始加热。加热的升温速率为10°C /min，升高到930°C的连接温度，保温20min分钟后，炉冷降温，降温速率约为5°C /mirTl(TC /min,降到200°C时关掉扩散泵及罗茨泵，60分钟后关旋片泵，当炉温冷却到接近室温时，得到复合钎焊接头。4.将复合钎焊接头再次放入VQB-335型多功能真空钎焊炉的恒温区，先用旋片泵和罗茨泵抽低真空，然后再用扩散泵继续抽高真空，当真空度达到6. O X IO-3Pa以上，便开始加热。加热的升温速率为10°C /min，升高到900で的连接温度，保温60、120或180min分钟后，炉冷降温，降温速率约为5°C /mirTl(TC /min,降到200°C时关掉扩散泵及罗茨泵，60分钟后关旋片泵，当炉温冷却到接近室温时，得到复合-扩散钎焊接头。具体实施例4
I.称取适量Ti-Zr-Cu-Ni合金粉末，将Ti-Zr-Cu-Ni合金粉末与TiC粉混合均匀得到复合钎料，加入酒精将钎料调和成膏状钎料，其中TiC粉在(Ti-Zr-Cu-Ni )+TiC复合钎料中体积分数为15%。2.将适量膏状钎料均匀涂抹在钛合金待焊面上，再-CfAiC陶瓷基复合材料置于膏状钎料上，轻压Cf/SiC陶瓷基复合材料控制连接层预置间隙大约为O. 3_。3.将准备好的待焊件放入VQB-335型多功能真空钎焊炉的恒温区，先用旋片泵和罗茨泵抽低真空，然后再用扩散泵继续抽高真空，当真空度达到6. O X KT3Pa以上，便开始加热。加热的升温速率为10°C /min,升高到950°C的连接温度，保温5min分钟后，炉冷降温，降温速率约为5°C /mirTl(TC /min,降到200°C时关掉扩散泵及罗茨泵，60分钟后关旋片泵，当炉温冷却到接近室温时，得到复合钎焊接头。4.将复合钎焊接头再次放入VQB-335型多功能真空钎焊炉的恒温区，先用旋片泵和罗茨泵抽低真空，然后再用扩散泵继续抽高真空，当真空度达到6. O X IO-3Pa以上，便开始加热。加热的升温速率为10°C /min,升高到900°C的连接温度，保温60min分钟后，炉冷降温，降温速率约为5°C /mirTl(TC /min,降到200°C时关掉扩散泵及罗茨泵，60分钟后关旋片泵，当炉温冷却到接近室温时，得到复合-扩散钎焊接头。
具体实施例5
I.称取适量Ti-Zr-Cu-Ni合金粉末，将Ti-Zr-Cu-Ni合金粉末与TiC粉混合均匀得到复合钎料，加入酒精将钎料调和成膏状钎料，其中TiC粉在(Ti-Zr-Cu-Ni )+TiC复合钎料中体积分数为25%。2.将适量膏状钎料均匀涂抹在钛合金待焊面上，再-CfAiC陶瓷基复合材料置于膏状钎料上，轻压Cf/SiC陶瓷基复合材料控制连接层预置间隙大约为O. 3_。3.将准备好的待焊件放入VQB-335型多功能真空钎焊炉的恒温区，先用旋片泵和罗茨泵抽低真空，然后再用扩散泵继续抽高真空，当真空度达到6. O X KT3Pa以上，便开始加热。加热的升温速率为10°C /min，升高到950°C的连接温度，保温30min分钟后，炉冷降温，降温速率约为5°C /mirTl(TC /min,降到200°C时关掉扩散泵及罗茨泵，60分钟后关旋片泵，当炉温冷却到接近室温时，得到复合钎焊接头。4.将复合钎焊接头再次放入VQB-335型多功能真空钎焊炉的恒温区，先用旋片·泵和罗茨泵抽低真空，然后再用扩散泵继续抽高真空，当真空度达到6. O X IO-3Pa以上，便开始加热。加热的升温速率为10°C /min,升高到800°C的连接温度，保温60min分钟后，炉冷降温，降温速率约为5°C /mirTl(TC /min,降到200°C时关掉扩散泵及罗茨泵，60分钟后关旋片泵，当炉温冷却到接近室温时，得到复合-扩散钎焊接头。
对比实施例1、2
I.Cf/SiC陶瓷基复合材料密度为2. (Γ2. lg/cm3,气孔率为1(Γ 5%，纤维束为3Κ，纤维体积占45 50%，室温抗弯强度约400MPa，切割成5X5X5mm的方块，钛合金(TC4)组分为Ti-6A1-4V (wt%)，钛合金切割成12X12X3mm的方块。2.合金钎料粉末为质量分数为57Ti-13Zr-21Cu_9Ni的合金粉末，粉末粒度为200目。3. Cf/SiC陶瓷基复合材料的待焊表面用400目的细砂纸进行打磨，去除待焊表面杂物，将钛合金的待焊表面用60目砂纸打磨去除表面氧化膜，将打磨好的两种待焊母材均用丙酮清洗干净，放入温度设定为50°C的干燥箱中烘干备用。4.称取适量Ti-Zr-Cu-Ni合金粉末,加入酒精调和成膏状钎料。5.将适量膏状钎料均匀涂抹在钛合金待焊面上，再-CfAiC陶瓷基复合材料置于膏状钎料上，轻压Cf/SiC陶瓷基复合材料控制连接层预置间隙大约为O. 3_。6.将准备好的待焊件放入VQB-335型多功能真空钎焊炉的恒温区，先用旋片泵和罗茨泵抽低真空，然后再用扩散泵继续抽高真空，当真空度达到6. O X KT3Pa以上，便开始加热。加热的升温速率为10°C /min，升高到930°C或950°C的连接温度，保温20min分钟后，炉冷降温，降温速率约为5°C /mirTl(TC /min,降到200°C时关掉扩散泵及罗茨泵，60分钟后关旋片泵，当炉温冷却到接近室温时，得到钎焊接头。7.将钎焊接头再次放入VQB-335型多功能真空钎焊炉的恒温区，先用旋片泵和罗茨泵抽低真空，然后再用扩散泵继续抽高真空，当真空度达到6. O X KT3Pa以上，便开始加热。加热的升温速率为10°C /min,升高到900°C的连接温度，保温60min分钟后，炉冷降温，降温速率约为5°C /mirTl(TC /min,降到200°C时关掉扩散泵及罗茨泵，60分钟后关旋片泵，当炉温冷却到接近室温时，得到经过扩散处理后的接头。
在电子万能试验机上对具体实施例1-5中得到的复合钎焊接头、复合-扩散钎焊接头以及对比实施例1、2得到的普通钎焊接头、经过扩散处理后的接头进行室温和800°C高温剪切強度试验，加载速率为O. 5mm/min,记录エ件剪断时输出的最大载荷，根据最大载荷換算接头剪切強度。对比结果如下
权利要求
1.一种Cf/SiC陶瓷基复合材料与钛合金的复合-扩散钎焊方法，其特征在于，该方法包括以下步骤 步骤I.将57Ti-13Zr-21Cu-9Ni合金粉末与TiC粉混合后获得复合钎料，将所述复合钎料用酒精调成膏状后预置在Cf/SiC陶瓷基复合材料与钛合金的待焊表面之间，形成待焊接件； 步骤2.将所述待焊接件放置在真空环境中，在不施加压力的条件下，以预定的钎焊温度复合钎焊连接Cf/SiC陶瓷基复合材料与钛合金，得到复合钎焊接头； 步骤3.在低于钎焊温度的扩散温度下对步骤2得到的复合钎焊接头进行真空扩散处理，得到复合-扩散钎焊接头。
2.如权利要求I所述的Cf/SiC陶瓷基复合材料与钛合金的复合-扩散钎焊方法，其特征在于，步骤2的具体步骤为 步骤2. I将待焊接件放入真空钎焊炉中； 步骤2. 2当真空度达到6X 10_3Pa时开始加热，升温速率为10°C /min ； 步骤2. 3升高到910°C、50°C的焊接温度，保温5mirT30min后冷却到室温，冷却速度5V /mirTlO°C /min,得到复合钎焊接头。
3.如权利要求2所述的Cf/SiC陶瓷基复合材料与钛合金的复合-扩散钎焊方法，其特征在于，步骤2的具体步骤为 步骤3. I将复合钎焊接头放入真空钎焊炉中； 步骤3. 2当真空度达到6X 10_3Pa时开始加热，升温速率为10°C /min ； 步骤3. 3升高到800°C ^900°C的扩散温度，保温6(Tl80min后冷却到室温，冷却速度5V /mirTlO°C /min,得到复合-扩散钎焊接头。
4.如权利要求I所述的Cf/SiC陶瓷基复合材料与钛合金的复合-扩散钎焊方法，其特征在于，步骤I中TiC粉在复合钎料中的体积分数为5°/Γ25%。
5.如权利要求I所述的Cf/SiC陶瓷基复合材料与钛合金的复合-扩散钎焊方法，其特征在于，在步骤I前还包括待焊表面的预处理步骤分别打磨Cf/SiC陶瓷基复合材料和钛合金的待焊表面，除去表面杂物和氧化膜，并进行清洗和烘干处理。
全文摘要
本发明提出一种Cf/SiC陶瓷基复合材料与钛合金的复合-扩散钎焊方法，属于异种材料连接技术领域，包括以下步骤1.将57Ti-13Zr-21Cu-9Ni合金粉末与TiC粉混合后获得复合钎料，将所述复合钎料用酒精调成膏状后预置在待焊材料之间，形成待焊接件；2.将所述待焊接件放置在真空环境中，在不施加压力的条件下，以预定的钎焊温度复合钎焊连接Cf/SiC陶瓷基复合材料与钛合金，得到复合钎焊接头；3.在低于钎焊温度条件下对步骤2得到的复合钎焊接头进行真空扩散处理。采用本发明得到的接头室温抗剪强度75.2MPa~221.6MPa，800℃的抗剪强度46.4MPa~107.2MPa，接头使用温度高于800℃，可以在较低温度下实现连接，获得室温强度高尤其是耐高温性能好的接头，具有工艺方法简单，连接材料制备容易，成本低，对母材损害小等优点。
文档编号C21D1/773GK102825354SQ201210353699
公开日2012年12月19日 申请日期2012年9月20日 优先权日2012年9月20日
发明者黄继华, 崔冰, 蔡创, 陈树海, 赵兴科, 张华 , 孙晓伟 申请人:北京科技大学