[发明专利]使用Ti‑Zr‑Ni‑Cu钎料钎焊SiC和Zr‑4合金的方法

摘要

使用Ti‑Zr‑Ni‑Cu钎料钎焊SiC和Zr‑4合金的方法，它涉及钎焊SiC和Zr‑4合金的方法。它要解决现有技术无法成功连接SiC和Zr‑4合金的问题。方法一、母材表面预处理；二、钎料制备；三、清洗；四、装配和钎焊。本发明成功连接了SiC和Zr‑4合金，接头完整致密，没有裂纹和孔洞等缺陷，对提高核反应堆的安全性具有重要意义。本发明在连接SiC和Zr‑4合金时采用了流动性好的非晶钎料，得到的接头较为致密没有缺陷，由于钎料中存在两种活性元素Ti和Zr，使钎料能够与SiC充分反应得到较高的界面结合强度。钎焊完成后可以观察到焊缝组织中存在大量Zr基固溶体，这对提高接头的耐辐照性十分有利。

主权项

使用Ti‑Zr‑Ni‑Cu钎料钎焊SiC和Zr‑4合金的方法，其特征在于它按以下步骤实现：一、母材表面预处理：依次用粒度W3.0、W2.0和W0.5的金刚石研磨膏将SiC陶瓷的待焊面研磨至光亮无划痕；依次用150#、400#和800#的砂纸将Zr‑4合金的待焊面打磨光亮；二、钎料制备：按各元素质量比为Ti:Zr:Ni:Cu＝36.5:33:16.2:13.3，采用急冷技术制成Ti‑Zr‑Ni‑Cu钎料的非晶钎料箔片，然后剪为母材待焊面的尺寸；三、清洗：将上述母材和钎料箔片置于无水乙醇中超声清洗10～30min，取出吹干后待用；四、按照SiC陶瓷/2‑8片钎料箔片/Zr‑4合金的顺序，采用有机胶组装成三明治结构，获得装配好的试样，然后置于石墨模具中，放入真空炉中进行钎焊，当真空度达到5×10‑3～7×10‑3Pa时，以10～20℃/min的加热速率将试样加热到300℃，然后保温25～35min，然后以5～15℃/min的加热速度将试样加热到900～990℃并保温5～30min，再以3～7℃/min的降温速率将试样温度降至300℃，最后随炉冷却至室温，即完成使用Ti‑Zr‑Ni‑Cu钎料钎焊SiC和Zr‑4合金。