[发明专利]钛基非晶钎料制备方法及应用于连接TC4钛合金和304不锈钢

权利要求书

1.一种钛基非晶钎料，其特征在于，它的合金表达式为Ti_aZr_bNi_cCu_d，合金表达式中a、b、c和d分别表示各对应组分的原子百分比含量，且满足以下条件：a为15～50，b为15～50，c为5.0～30，d为5.0～30，a+b+c+d＝100。

2.根据权利要求1所述的钛基非晶钎料，其特征在于，它的合金表达式为Ti₃₅Zr₃₅Ni₁₅Cu₁₅。

3.根据权利要求1所述的钛基非晶钎料，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：

(1)选取纯度为99.99wt％的Ti、纯度为99.99wt％的Zr、纯度为99.99wt％的Ni和纯度为99.99wt％的Cu作为原料，按照Ti_aZr_bNi_cCu_d合金表达式的原子百分比进行配料；

(2)配料完成后将其放入高真空非自耗感应电弧熔炼炉中进行熔炼，熔炼炉真空度需达到2.0～3.0×10^-3Pa，充入氩气作为保护气，翻转母合金试样2～4次并反复熔炼；

(3)在非连续生产条件下，将上述制备的母合金锭重新熔化，喷射在通有冷却循环水的旋转的铜轮上，制备成钛基非晶钎料薄带，铜轮的转速为18～36m/s。

4.一种利用权利要求1所述的钛基非晶钎料真空钎焊连接TC4钛合金和304不锈钢的方法，其特征在于，它包括以下步骤：

(1)处理钎焊母材连接面；

(2)处理钎料；

(3)取处理完成的钛基非晶钎料薄带4～8层均匀平铺在TC4钛合金和304不锈钢连接面中间；

(4)将装配完成后的钎焊接头试样放入真空钎焊炉中，真空钎焊炉腔体真空度需达到2.0～3.0×10^-3Pa，设定真空钎焊炉腔体温度变化曲线，进行真空钎焊；

(5)真空钎焊完成后，取出钎焊连接接头。

5.根据权利要求4所述的钛基非晶钎料真空钎焊连接TC4钛合金和304不锈钢的方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，处理钎焊母材连接面的方法如下：

用线切割制备出钎焊母材，后将母材连接面依次在磨床上进行粗磨和精磨，最后将其放入无水乙醇中进行超声波清洗。

6.根据权利要求4所述的钛基非晶钎料真空钎焊连接TC4钛合金和304不锈钢的方法，其特征在于，在步骤(2)中，处理钎料的方法如下：

将制备出的钛基非晶钎料薄带在无水乙醇中进行清洗，清洗完成后用吹飞机冷风吹干。

7.根据权利要求4所述的钛基非晶钎料真空钎焊连接TC4钛合金和304不锈钢的方法，其特征在于，在步骤(4)中，设定真空钎焊炉腔体温度变化曲线如下：①室温至300℃，升温速率为5～10℃/min；②300～620℃，升温速率为10～15℃/min；③620℃至终点温度，升温速率为15～20℃/min；④终点温度下保温5～15min；⑤终点温度至室温，随炉冷却。

8.根据权利要求4所述的钛基非晶钎料真空钎焊连接TC4钛合金和304不锈钢的方法，其特征在于，在步骤(4)中设定真空钎焊炉腔体温度变化曲线终点温度范围为850～970℃。