CN101920409A - 一种用于Cf/SiC复合材料钎焊的钯铜金基高温钎料 - Google Patents

一种用于Cf/SiC复合材料钎焊的钯铜金基高温钎料 Download PDF

Info

Publication number
CN101920409A
CN101920409A CN 201010266690 CN201010266690A CN101920409A CN 101920409 A CN101920409 A CN 101920409A CN 201010266690 CN201010266690 CN 201010266690 CN 201010266690 A CN201010266690 A CN 201010266690A CN 101920409 A CN101920409 A CN 101920409A
Authority
CN
China
Prior art keywords
brazing
solder
sic
alloy
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN 201010266690
Other languages
English (en)
Other versions
CN101920409B (zh
Inventor
熊华平
陈波
李晓红
叶雷
程耀永
毛唯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BEIJING INSTITUTE OF AERONAUTICAL MATERIALS CHINA AVIATION INDUSTRY GROUP Corp
Original Assignee
BEIJING INSTITUTE OF AERONAUTICAL MATERIALS CHINA AVIATION INDUSTRY GROUP Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BEIJING INSTITUTE OF AERONAUTICAL MATERIALS CHINA AVIATION INDUSTRY GROUP Corp filed Critical BEIJING INSTITUTE OF AERONAUTICAL MATERIALS CHINA AVIATION INDUSTRY GROUP Corp
Priority to CN 201010266690 priority Critical patent/CN101920409B/zh
Publication of CN101920409A publication Critical patent/CN101920409A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101920409B publication Critical patent/CN101920409B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Ceramic Products (AREA)

Abstract

本发明属于焊接技术，涉及一种用于Cf/SiC复合材料钎焊的钯铜金基高温钎料。其成份及重量百分比组成为：Cu 20.0～39.0，Au：15.0～38.0，Ni：0.0～5.0，V：4.5～15.0，Pd余量。本发明钎料在1110℃～1200℃的钎焊温度下获得Cf/SiC陶瓷基复合材料连接接头，对应钎焊接头的室温三点弯曲强度达120～210MPa。本发明钎料不仅适于Cf/SiC陶瓷基复合材料、SiC陶瓷、SiCf/SiC陶瓷基复合材料的钎焊，也适于这些陶瓷(或复合材料)与其它陶瓷材料(或复合材料)或金属材料组合接头的连接。

Description

一种用于Cf/SiC复合材料钎焊的钯铜金基高温钎料
技术领域
本发明属于焊接技术，涉及一种用于Cf/SiC复合材料钎焊的钯铜金基高温钎料。
背景技术
陶瓷、陶瓷基复合材料是很有应用前途的高温结构陶瓷材料。但由于陶瓷材料的加工性能差、耐热冲击能力弱，以及制造尺寸大而且形状复杂的零件较为困难等缺点，通常需要与金属材料组成复合结构来应用，或者通过陶瓷自身的连接来实现复杂构件的制造。
国内外关于碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料(Cf/SiC)的连接研究，公开报道的有使用AgCuTi钎料(见《材料科学与工艺》，vol.17，增刊1，2009，p1-4，作者：陈波，熊华平，程耀永，毛唯，)；Ni基钎料钎焊Cf/SiC自身，以及采用Ti箔-Cu箔叠层连接Cf/SiC与Nb合金的研究结果，其中Ni基高温钎料连接Cf/SiC自身接头室温四点弯曲强度只有58MPa左右(见“Cf/SiC陶瓷复合材料与高温合金的高温钎焊研究”.博士学位论文，作者：钢铁研究总院，张勇.2006年6月)。采用AgCuTi钎料，或者Ti箔-Cu箔叠层连接Cf/SiC，其接头耐热温度很难超过500℃。
发明内容
本发明的目的正是针对上述现有技术中存在的不足提供一种用于Cf/SiC复合材料钎焊的钯铜金基高温钎料。本发明的技术解决方案是，钎料的成份重量百分比为：Cu 20.0～39.0，Au：15.0～38.0，Ni：0.0～5.0，V：4.5～15.0，Pd余量。
钎料的成份重量百分比还可以为：Cu 20.0～39.0，Au：15.0～38.0，Ni：1.0～5.0，V：4.5～15.0，Pd余量。
钎料的成份重量百分比还可以为：Cu 20.0～39.0，Au：15.0～38.0，V：4.5～15.0，Pd余量。
本发明具有的优点和有益效果是：本发明所述钯铜金基高温钎料可以用来钎焊Cf/SiC陶瓷基复合材料，复合材料自身连接接头强度高而且高温(600℃～800℃)性能比较稳定，比如本发明钎料熔化温度与传统的系列镍基钎料大体处于同一水平，但对应Cf/SiC陶瓷基复合材料的接头室温三点弯曲强度从传统镍基钎料对应的58MPa提高至120～210MPa；而相对于钎焊陶瓷用的传统AgCuTi钎料，本发明钎料的熔化温度提高了250℃～350℃，其钎焊Cf/SiC复合材料接头高温性能明显改善，连接接头甚至在传统AgCuTi钎料几乎熔化的800℃温度下仍维持接头室温强度的70％～80％。本发明钎料还可以用于相应的Cf/SiC陶瓷基复合材料与金属(如高温合金等)组合接头；还可以用于SiC陶瓷、SiCf/SiC陶瓷基复合材料的钎焊；并且还可以用于Cf/SiC陶瓷基复合材料、SiC陶瓷、SiCf/SiC陶瓷基复合材料这三种材料中的任意一种与其它陶瓷材料(或复合材料)或金属材料组合接头的连接。
具体实施方式
钎料的成份重量百分比为：Cu 20.0～39.0，Au：15.0～38.0，Ni：0.0～5.0，V：4.5～15.0，Pd余量。
钎料的成份重量百分比还可以为：Cu 20.0～39.0，Au：15.0～38.0，Ni：1.0～5.0，V：4.5～15.0，Pd余量。
钎料的成份重量百分比还可以为：Cu 20.0～39.0，Au：15.0～38.0，V：4.5～15.0，Pd余量。
制备上述高温钎料的方法是，首先在氩气保护条件下采用电弧熔炼方法将此合金原料熔炼成合金锭；然后使用下述方法之一制备钎料：
(1)采用氩气雾化制粉设备制备粉末状钎料；
(2)在氩气保护条件下采用急冷态箔材制备设备制备急冷箔带钎料；
(3)采用电火花线切割方法从合金锭上切出薄片，再将薄片正反面机械磨光。
(4)由合金锭通过多次室温轧制、热处理的工艺直接制成合金带材。
使用上述高温钎料进行钎焊的方法是：
(1)装配，根据连接接头的要求进行Cf/SiC陶瓷基复合材料之间的装配，在复合材料/复合材料的连接界面、或复合材料/金属接头中陶瓷与相邻缓释层之间加入本发明粉末状钎料、急冷箔带钎料、或合金粉末状钎料，或从合金锭上切出的钎料薄片，或轧制而成的钎料合金带材；
(2)加热，焊件装配后连同夹具一起放入真空加热炉中，保温后再随炉冷却至室温，或者气体保护感应加热，保温后冷却。
以下将结合实施例对本发明技术方案作进一步地详述：
表1给出了本发明技术方案所述高温钎料的实施例及其每一个实施例中的成份及重量百分比组成。
Figure BSA00000248442400031
上述实施例所述的高温钎料按如下工艺路线制备：
(1)选择纯度不低于99.0％的高纯Pd、Ni、V、Au、Cu，并按重量配比称量；
(2)在氩气保护条件下采用电弧熔炼方法将此合金熔炼成合金锭。
(3)采用下述方法之一制备钎料：
A、采用氩气雾化制粉设备制备合金粉末状钎料；
B、在氩气保护条件下采用急冷态箔材制备设备制备急冷态箔带钎料。对于单辊法快速凝固过程，单辊需以1000～10000r/min的高速度旋转，钎料锭块熔化形成液态后冷却速率介于103～106K/s之间。
C、从合金锭上采用电火花线切割方法切出薄片再正反面机械磨光后使用。
D、由两三种成分简单的合金薄带轧制成具有设计成分的钎料合金复合带。
E、由合金锭通过多次室温轧制、热处理的工艺直接制成合金带材。
本发明钎料也可以以合金块体或由高纯度元素按配比混合后直接使用。根据连接接头的要求进行Cf/SiC陶瓷基复合材料/钎料/Cf/SiC陶瓷基复合材料的装配，在复合材料/复合材料的连接界面、以及复合材料/金属接头中复合材料与相邻缓释层之间加入本发明急冷态箔带钎料、或合金粉末状钎料，或从合金锭上切出的钎料薄片，或钎料合金复合轧制带，装配后连同夹具一起放入真空加热炉中，或气体保护的感应加热室中，按工艺要求保温后再冷却至室温。
采用表1所示的实施例1-30的成分钎料，分别以合金粉末状钎料形式、钎料合金复合轧制带、急冷箔带、从钎料合金锭上切出钎料薄片、钎料合金带材使用，在1110℃～1200℃的钎焊温度下进行了Cf/SiC陶瓷基复合材料自身接头的连接，对应钎焊接头的室温三点弯曲强度达120～210MPa，明显高于传统镍基钎料对应的Cf/SiC陶瓷基复合材料接头室温三点弯曲强度58MPa。而且本发明钎料高温性能好，其对应Cf/SiC接头在600℃测试条件下可维持接头室温强度的90％以上，在700℃测试条件下可维持接头室温强度的80％～90％，在800℃下可维持接头室温强度的70％～80％。

Claims (3)

1.一种用于Cf/SiC复合材料钎焊的钯铜金基高温钎料，其特征在于，其成份重量百分比为：Cu 20.0～39.0，Au：15.0～38.0，Ni：0.0～5.0，V：4.5～15.0，Pd余量。
2.根据权利要求1所述的一种用于Cf/SiC复合材料钎焊的钯铜金基高温钎料，其特征在于：其成份重量百分比为：Cu 20.0～39.0，Au：15.0～38.0，Ni：1.0～5.0，V：4.5～15.0，Pd余量。
3.根据权利要求1所述的一种用于Cf/SiC复合材料钎焊的钯铜金基高温钎料，其特征在于：其成份重量百分比为：Cu 20.0～39.0，Au：15.0～38.0，V：4.5～15.0，Pd余量。
CN 201010266690 2010-08-31 2010-08-31 一种用于Cf/SiC复合材料钎焊的钯铜金基高温钎料 Active CN101920409B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201010266690 CN101920409B (zh) 2010-08-31 2010-08-31 一种用于Cf/SiC复合材料钎焊的钯铜金基高温钎料

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201010266690 CN101920409B (zh) 2010-08-31 2010-08-31 一种用于Cf/SiC复合材料钎焊的钯铜金基高温钎料

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101920409A true CN101920409A (zh) 2010-12-22
CN101920409B CN101920409B (zh) 2012-12-05

Family

ID=43335760

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201010266690 Active CN101920409B (zh) 2010-08-31 2010-08-31 一种用于Cf/SiC复合材料钎焊的钯铜金基高温钎料

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101920409B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105016761A (zh) * 2014-04-29 2015-11-04 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种C/SiC复合材料的钎焊连接方法
CN106271232A (zh) * 2016-09-30 2017-01-04 成都光明光电股份有限公司 金镍丝钎料的制备工艺
CN113814608A (zh) * 2021-09-28 2021-12-21 中国原子能科学研究院 一种钎料、制备方法、传感器及钎焊方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4603090A (en) * 1984-04-05 1986-07-29 Gte Products Corporation Ductile titanium-indium-copper brazing alloy
JPS62212095A (ja) * 1986-03-13 1987-09-18 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk ろう材
JPH05194052A (ja) * 1992-01-17 1993-08-03 Nippon Cement Co Ltd 非酸化物セラミックスと金属との接合用ロウ材及びその接合方法
JPH08132281A (ja) * 1994-11-07 1996-05-28 Kasupu Dentaru Supply:Kk Ｔｉ基ろう及びＴｉ基ろうを用いたろう付け構造
CN101050127A (zh) * 2007-03-23 2007-10-10 中国航空工业第一集团公司北京航空材料研究院 用于氮化硅陶瓷及氮化硅陶瓷基复合材料钎焊的高温钎料
CN101733583A (zh) * 2009-12-07 2010-06-16 安徽华东光电技术研究所 用于氮化硼陶瓷与金属封接的焊料及其使用方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4603090A (en) * 1984-04-05 1986-07-29 Gte Products Corporation Ductile titanium-indium-copper brazing alloy
JPS62212095A (ja) * 1986-03-13 1987-09-18 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk ろう材
JPH05194052A (ja) * 1992-01-17 1993-08-03 Nippon Cement Co Ltd 非酸化物セラミックスと金属との接合用ロウ材及びその接合方法
JPH08132281A (ja) * 1994-11-07 1996-05-28 Kasupu Dentaru Supply:Kk Ｔｉ基ろう及びＴｉ基ろうを用いたろう付け構造
CN101050127A (zh) * 2007-03-23 2007-10-10 中国航空工业第一集团公司北京航空材料研究院 用于氮化硅陶瓷及氮化硅陶瓷基复合材料钎焊的高温钎料
CN101733583A (zh) * 2009-12-07 2010-06-16 安徽华东光电技术研究所 用于氮化硼陶瓷与金属封接的焊料及其使用方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《材料工程》 20080120 陈波等 几种高温钎料对C/C复合材料的润湿性研究 25-28页 1-3 , 第01期 2 *
《焊接》 20080125 李辉等 铜基钎料钎焊碳/碳复合材料的组织及强度 42-45页 1-3 , 第01期 2 *
《焊接》 20081125 熊华平等 陶瓷及陶瓷基复合材料高温钎料的研究现状与进展 19-24页 1-3 , 第11期 2 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105016761A (zh) * 2014-04-29 2015-11-04 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种C/SiC复合材料的钎焊连接方法
CN106271232A (zh) * 2016-09-30 2017-01-04 成都光明光电股份有限公司 金镍丝钎料的制备工艺
CN113814608A (zh) * 2021-09-28 2021-12-21 中国原子能科学研究院 一种钎料、制备方法、传感器及钎焊方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101920409B (zh) 2012-12-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100427437C (zh) 用于氮化硅陶瓷及氮化硅陶瓷基复合材料钎焊的高温钎料
CN109877413B (zh) 一种用于SiC陶瓷钎焊的钎焊材料及钎焊方法
CN101920408A (zh) 一种用于Cf/SiC复合材料钎焊的钯钴基高温钎料
CN101554686B (zh) 用于焊接硬质合金与钢的高熵合金钎料及制备方法
CN103752973B (zh) 一种连接Si3N4陶瓷的中间层组件及方法
CN101920410B (zh) 一种用于Si3N4陶瓷或Cf/SiC复合材料钎焊的铜钯基高温钎料
CN101823188B (zh) 一种钎焊Si3N4陶瓷的高温非晶钎料
CN104858570A (zh) 钎焊钨铜合金与不锈钢的高温锆基钎料及制备和钎焊方法
CN102251153B (zh) 用于tlp焊接dd6镍基单晶高温合金的中间层合金及制备方法
CN101920366A (zh) 一种用于Cf/SiC复合材料与变形高温合金钎焊的方法
CN101920409B (zh) 一种用于Cf/SiC复合材料钎焊的钯铜金基高温钎料
CN105171270A (zh) 钎焊异组分W-Cu合金的钎料及制备方法和钎焊方法
CN109465567A (zh) 一种金刚石磨具用钎焊活性钎料
CN102922172A (zh) 用于TiAl或Ti3Al合金钎焊的钛-锆-铁基钎料
CN102909491A (zh) 用于Ti3Al与镍基高温合金钎焊的钛-锆-铁基钎料
CN108947558A (zh) 一种金属与Ti3SiC2陶瓷的连接方法
CN102909483A (zh) 用于TiAl与镍基高温合金钎焊的铁钴镍铬基钎料
CN108422058A (zh) 用于Al2O3陶瓷与金属连接的金基钎料及其焊接方法
Li et al. Brazing SiC matrix composites using Co-Ni-Nb-V alloy
CN101920411B (zh) 一种用于Cf/SiC复合材料钎焊的钯钴金基高温钎料
CN108213763A (zh) 一种用于核用SiC陶瓷连接的Zr基钎料及钎焊工艺
CN113134693B (zh) 一种钎焊钨基粉末合金的Cu基非晶态钎料及其制备方法和应用
CN103769762A (zh) 一种钎料合金及其制备方法
CN113996968B (zh) 一种基于铜铁合金的放热焊剂
CN101972904B (zh) 一种用于硬质合金刀具钎焊的高温钎料的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant