[发明专利]一种高Cu原子比Cu-Ti钎料在陶瓷与金属钎焊中的应用

说明书

一种高Cu原子比Cu‑Ti钎料在陶瓷与金属钎焊中的应用，涉及高Cu原子比Cu‑Ti钎料的应用技术领域。本发明的目的是为了解决采用现有的共晶成分Cu‑23Ti(wt.％)钎料进行Tisubgt;3/subgt;SiCsubgt;2/subgt;陶瓷与Nb的钎焊连接时，接头内产生的脆性CuTi化合物导致接头抗剪切强度低的问题。方法：按照Tisubgt;3/subgt;SiCsubgt;2/subgt;陶瓷/Ti箔/Cu箔/Nb的顺序装配，得到待焊装配件；将待焊装配件放入真空钎焊炉内，在5×10supgt;‑2/supgt;Pa的真空度及950～1010℃的钎焊温度下保温5～60min，钎焊结束后冷却至室温。本发明可获得一种高Cu原子比Cu‑Ti钎料在陶瓷与金属钎焊中的应用。

技术领域

本发明涉及高Cu原子比Cu-Ti钎料的应用技术领域，具体涉及一种高Cu原子比Cu-Ti钎料在陶瓷与金属钎焊中的应用。

背景技术

Ti₃SiC₂陶瓷具有良好的室温与高温强度、抗氧化性和耐腐蚀性，又具备较好的可加工性等优点，有望成为新型高温结构材料，用作窑具材料、涡轮叶片部件及航空发动机高温零部件等。Nb作为一种高温材料和结构材料，广泛应用于航空航天等领域，将Ti₃SiC₂陶瓷与金属Nb进行可靠连接，可以充分发挥二者优势，拓宽材料的应用领域。其中，共晶成分Cu-23Ti(wt.％)钎料能够实现Ti₃SiC₂陶瓷与Nb的直接钎焊连接，但在接头中会生成大量脆性的CuTi化合物，导致钎焊接头抗剪强度降低。

发明内容

本发明的目的是为了解决采用现有的共晶成分Cu-23Ti(wt.％)钎料进行Ti₃SiC₂陶瓷与Nb的钎焊连接时，接头内产生的脆性CuTi化合物导致接头抗剪切强度低的问题，而提供一种高Cu原子比Cu-Ti钎料在陶瓷与金属钎焊中的应用。

一种高Cu原子比Cu-Ti钎料在陶瓷与金属钎焊中的应用，所述的高Cu原子比Cu-Ti钎料为Cu-10Ti钎料，所述的Cu-10Ti钎料用于陶瓷与金属的接触反应钎焊。

所述的陶瓷为Ti₃SiC₂陶瓷，所述的金属为Nb。

所述的Cu-10Ti钎料用于Ti₃SiC₂陶瓷与金属Nb的接触反应钎焊按照以下步骤进行：

一、Ti₃SiC₂陶瓷与Nb的焊前处理：将Ti₃SiC₂陶瓷和Nb切割成预定尺寸，并将Ti₃SiC₂陶瓷和Nb的待焊面进行打磨和清洗；所述的Ti₃SiC₂陶瓷中固溶有质量分数为0.5～2.0％的Al元素；

二、Cu-10Ti钎料的制备：将Cu箔、Ti箔切成与Ti₃SiC₂陶瓷相同的面积，并按照Cu-10Ti钎料中Ti的质量分数为10％的标准将Cu箔和Ti箔进行厚度打磨，然后将Cu箔和Ti箔处理至表面平整，再进行清洗；

三、待焊试件的装配、真空接触反应钎焊：按照Ti₃SiC₂陶瓷/Ti箔/Cu箔/Nb的顺序装配，得到待焊装配件；将待焊装配件放入真空钎焊炉内，在5×10^-2Pa的真空度及950～1010℃的钎焊温度下保温5～60min，钎焊结束后冷却至室温，完成Ti₃SiC₂陶瓷、Cu-10Ti钎料与金属Nb的接触反应钎焊。

本发明的有益效果：