CN111515516A - 钼基高温合金的真空扩散焊连接方法 - Google Patents

钼基高温合金的真空扩散焊连接方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种钼基高温合金的真空扩散焊连接方法，包括：将Ni箔放入零件待焊处，对零件进行装配；将装配后的零件装入真空钎焊炉中，并对零件加压至第一压力开始抽真空，直至真空度≤1×10‑4Pa；将真空钎焊炉加热至第一温度，对零件加压至第二压力；在压力保持在第二压力时，将真空钎焊炉加热至第二温度；保温预设时长；保温结束后停止对真空钎焊炉加热，随炉冷却至600℃，将压力按1MPa/min的减压速率减至0MPa，零件空冷至20℃。可以有效减少焊缝内气孔和裂纹缺陷。

Description

钼基高温合金的真空扩散焊连接方法
技术领域
本发明涉及焊接方法，尤其是一种钼基高温合金的真空扩散焊连接方法。
背景技术
为了航空部件高温使用性能的需要，在钼中加入少量的Ti和Zr而制成的钼基高温合金与纯钼相比具有弹性模量好、蒸气压低、抗蚀性强以及高温力学性能良好等特点。
但是在焊接钼基高温合金的过程中经常出现裂纹和气孔等缺陷，而导致焊缝质量不合格。
发明内容
本发明提供一种钼基高温合金的真空扩散焊连接方法，可以有效减少焊缝内气孔和裂纹缺陷。
本发明提供一种钼基高温合金的真空扩散焊连接方法，包括：
将Ni箔放入零件待焊处，对零件进行装配；
将装配后的零件装入真空钎焊炉中，并对零件加压至第一压力开始抽真空，直至真空度≤1×10-4Pa；
将真空钎焊炉加热至第一温度，对零件加压至第二压力；在压力保持在第二压力时，将真空钎焊炉加热至第二温度；保温预设时长；
保温结束后停止对真空钎焊炉加热，随炉冷却至600℃，将压力按1MPa/min的减压速率减至0MPa，零件空冷至20℃。
可选的，所述Ni箔的厚度，根据零件的焊缝结构与零件的尺寸确定。
可选的，所述对零件加压至第一压力开始抽真空，包括：
按预设速率对零件加压至2MPa开始抽真空。
可选的，所述将真空钎焊炉加热至第一温度，对零件加压至第二压力，包括：
以25℃/min的加热速率加热真空钎焊炉至900℃，到达900℃后将压力按0.3MPa/min加压速率加压至5MPa，在此过程中真空钎焊炉保持900℃。
可选的，所述在压力保持在第二压力时，将真空钎焊炉加热至第二温度，包括：
在加压至5MPa时,以10℃/min的加热速率将真空钎焊炉加热至1100℃，保温30min，在此过程中保持5MPa的压力。
可选的，装配后Ni箔与零件的焊缝处间隙在0.005-0.01mm范围内。
可选的，钼基高温合金零件空冷至20℃之后，所述真空扩散焊连接方法还包括：
对零件的焊缝区进行X光探伤检验，零件的焊缝内部不允许有裂纹、未焊透、未熔合，最大气孔直径≤0.2mm。
可选的，所述将Ni箔放入零件待焊处，对零件进行装配之前，所述真空扩散焊连接方法还包括：
对零件进行机械抛光去除表面氧化物；
采用超声波清洗零件，去除零件表面油污。
本发明提供的钼基高温合金的真空扩散焊连接方法，采用添加Ni箔作为中间层并调整合理的焊接参数进行真空扩散焊接，利用Ni箔中间层在不影响焊缝高温性能的同时降低了焊接温度而减少粗大晶粒的产生，同时利用控制加压速率和增长保温时间的方法减小焊接应力，控制焊接裂纹的产生。通过上述工艺调整优化，有效解决了焊缝裂纹的产生和焊缝气孔超标问题，焊后零件X光检验合格率可达到90％以上。
附图说明
图1为本发明提供的钼基高温合金的真空扩散焊连接方法的流程示意图。
具体实施方式
图1为本发明提供的钼基高温合金的真空扩散焊连接方法的流程示意图。参照图1，本发明提供的钼基高温合金的真空扩散焊连接方法，包括：
1.采用800目砂纸进行机械抛光去除表面氧化物；
2.超声波清洗待焊零件，去除待焊表面油污等脏物；
3.将50um的Ni箔放入零件待焊处，装配后焊缝处间隙(0.005-0.01)mm；
4.将零件装入真空钎焊炉中，并加压至2MPa开始抽真空，直至真空度≤1×10-4Pa；
5.达到真空度之后，以25℃/min的加热速率加热至900℃，到达900℃后将压力按0.3MPa/min加压速率加压至5MPa，在此过程中保持900℃；
6.加压至5MPa,以10℃/min的加热速率加热至1100℃，保温30min，在此过程中保持5MPa的压力；
7.保温结束后停止加热，随炉冷却至600℃，将压力按1MPa/min的减压速率减至0MPa，零件空冷至20℃。
8.对焊缝区进行X光探伤检验，整个焊缝内部不允许有裂纹、未焊透、未熔合，最大气孔直径≤0.2mm。
示例性的，某散热器采用TZM钼基高温合金加工制造，并采用真空扩散焊工艺焊接而成。焊后对焊缝进行X光探伤检验，要求整个焊缝内部不允许有裂纹、未焊透、未熔合，最大气孔直径≤0.2mm。
其具体的实施方式如下：
1.采用800目砂纸进行机械抛光去除表面氧化物；
2.超声波清洗待焊零件，去除待焊表面油污等脏物；
3.将50um的Ni箔放入零件待焊处，装配后焊缝处间隙(0.005-0.01)mm；
4.将零件装入真空钎焊炉中，并加压至2MPa开始抽真空，直至真空度≤1×10-4Pa；
5.达到真空度之后，以25℃/min的加热速率加热至900℃，到达900℃后将压力按0.3MPa/min加压速率加压至5MPa，在此过程中保持900℃；
6.加压至5MPa,以10℃/min的加热速率加热至1100℃，保温30min，在此过程中保持5MPa的压力；
7.保温结束后停止加热，随炉冷却至600℃，将压力按1MPa/min的减压速率减至0MPa，零件空冷至20℃。
8.对焊缝区进行X光探伤检验，整个焊缝内部不允许有裂纹、未焊透、未熔合，最大气孔直径≤0.2mm。

Claims (8)

1.一种钼基高温合金的真空扩散焊连接方法，其特征在于，包括：
将Ni箔放入零件待焊处，对零件进行装配；
将装配后的零件装入真空钎焊炉中，并对零件加压至第一压力开始抽真空，直至真空度≤1×10-4Pa；
将真空钎焊炉加热至第一温度，对零件加压至第二压力；在压力保持在第二压力时，将真空钎焊炉加热至第二温度；保温预设时长；
保温结束后停止对真空钎焊炉加热，随炉冷却至600℃，将压力按1MPa/min的减压速率减至0MPa，零件空冷至20℃。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述Ni箔的厚度，根据零件的焊缝结构与零件的尺寸确定。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对零件加压至第一压力开始抽真空，包括：
按预设速率对零件加压至2MPa开始抽真空。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将真空钎焊炉加热至第一温度，对零件加压至第二压力，包括：
以25℃/min的加热速率加热真空钎焊炉至900℃，到达900℃后将压力按0.3MPa/min加压速率加压至5MPa，在此过程中真空钎焊炉保持900℃。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述在压力保持在第二压力时，将真空钎焊炉加热至第二温度，包括：
在加压至5MPa时,以10℃/min的加热速率将真空钎焊炉加热至1100℃，保温30min，在此过程中保持5MPa的压力。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，装配后Ni箔与零件的焊缝处间隙在0.005-0.01mm范围内。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，钼基高温合金零件空冷至20℃之后，所述方法还包括：
对零件的焊缝区进行X光探伤检验，零件的焊缝内部不允许有裂纹、未焊透、未熔合，最大气孔直径≤0.2mm。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将Ni箔放入零件待焊处，对零件进行装配之前，所述方法还包括：
对零件进行机械抛光去除表面氧化物；
采用超声波清洗零件，去除零件表面油污。
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