CN111515517A - 钼基高温合金的tlp焊接方法 - Google Patents

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朱永胜
陈玉宝
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Abstract

本发明提供一种钼基高温合金的瞬时液相扩TLP焊接方法，包括：将BNi2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，保温第一预设时长；将真空钎焊炉加热至第二温度，并对零件加压至预设压力；在压力保持在预设压力时，保温第二预设时长；保温结束后停止对真空钎焊炉加热，随炉冷却至600℃，将压力减至0MPa，零件空冷至20℃。可以有效减少焊缝内气孔、裂纹和未焊合缺陷，还能提高零件的高温使用性能。

Description

钼基高温合金的TLP焊接方法
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TLP焊接方法。
背景技术
为了航空部件高温使用性能的需要，在钼Mo中加入少量的钛Ti和锆Zr而制成的TZM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。
但是在焊接一种钼基高温合金的零件过程中，由于结构的限制和零件的高温使用性能(1500℃工作10min)要求，传统焊接方法不能满足零件的性能要求。
而瞬时液相扩散TLP的焊接方法由于中间层在高温时为液相，加载较小的压力可以使多余的中间层液相被挤出，减小中间层的剩余，同时由于中间层液相中的低熔点元素会向母材中扩散，母材中高熔点的Mo也向中间层液相中扩散致使中间层的熔点提高，有效地提高接头的高温使用性能，满足零件的性能要求。
发明内容
本发明提供一种钼基高温合金的TLP焊接方法，可以有效减少焊缝内气孔、裂纹和未焊合缺陷，还能提高零件的高温使用性能。
本发明提供一种钼基高温合金的TLP焊接方法，包括：
将BNi2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，保温第一预设时长；将真空钎焊炉加热至第二温度，并对零件加压至预设压力；在压力保持在预设压力时，保温第二预设时长；
保温结束后停止对真空钎焊炉加热，随炉冷却至600℃，将压力减至0MPa，零件空冷至20℃。
可选的，所述BNi2箔的厚度，根据零件的焊缝结构与零件的尺寸确定。
可选的，所述将真空钎焊炉加热至第一温度，保温第一预设时长，包括：
以25℃/min的加热速率将真空钎焊炉加热至900℃，到达900℃保温10min。
可选的，所述将真空钎焊炉加热至第二温度，并对零件加压至预设压力；在压力保持在预设压力时，保温第二预设时长，包括：
以15℃/min的加热速率将真空钎焊炉加热至1200℃，加压0.2MPa，保温20min，在此期间保持0.2MPa的压力。
可选的，装配后BNi2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TLP焊接方法还包括：
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BNi2箔放入零件待焊处，对零件进行装配之前，所述TLP焊接方法还包括：
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。
可选的，所述将BNi2箔放入零件待焊处，对零件进行装配之前，所述TLP焊接方法还包括：
采用超声波清洗BNi2箔。
本发明提供的钼基高温合金的TLP焊接方法，采用BNi2作为中间层TLP的方法来解决传统扩散焊和钎焊过程中焊缝高温使用性能差的问题。通过采用BNi2作为中间层并且调整合理的焊接参数进行TLP焊接，控制焊接裂纹和气孔的产生。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、未焊合等问题的同时提高了焊缝的高温使用性能。焊后零件X光检验合格率可达到95％以上，零件通过高温性能测试后X光合格率可达到90％以上。
附图说明
图1为本发明提供的钼基高温合金的TLP焊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TLP焊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TLP焊接方法，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和50um的BNi2箔，去除待焊表面油污等脏物；
3.将50um的BNi2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，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℃保温10min，然后以15℃/min的加热速率加热至1200℃，加压0.2MPa，保温20min，在此期间保持0.2MPa的压力；
7.保温结束后停止加热，将压力减至0MPa，随炉冷却至600℃，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；
9.对零件进行高温工作试验，在1500℃下工作10min。试验后对焊缝区进行X光探伤检验，整个焊缝内部不允许有裂纹。
示例性的，某散热器采用钼基高温合金加工制造，并采用TLP工艺焊接而成。焊后对焊缝进行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。并且对零件进行高温工作试验，在1500℃下工作10min。试验后对焊缝区进行X光探伤检验，整个焊缝内部不允许有裂纹。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和50um的BNi2箔，去除待焊表面油污等脏物；
3.将50um的BNi2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，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℃保温10min，然后以15℃/min的加热速率加热至1200℃，加压0.2MPa，保温20min，在此期间保持0.2MPa的压力；
7.保温结束后停止加热，将压力减至0MPa，随炉冷却至600℃，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；
9.对零件进行高温工作试验，在1500℃下工作10min。试验后对焊缝区进行X光探伤检验，整个焊缝内部不允许有裂纹。

Claims (8)

1.一种钼基高温合金的TLP焊接方法，其特征在于，包括：
将BNi2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，保温第一预设时长；将真空钎焊炉加热至第二温度，并对零件加压至预设压力；在压力保持在预设压力时，保温第二预设时长；
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BNi2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，所述将真空钎焊炉加热至第一温度，保温第一预设时长，包括：
以25℃/min的加热速率将真空钎焊炉加热至900℃，到达900℃保温10min。
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二温度，并对零件加压至预设压力；在压力保持在预设压力时，保温第二预设时长，包括：
以15℃/min的加热速率将真空钎焊炉加热至1200℃，加压0.2MPa，保温20min，在此期间保持0.2MPa的压力。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，装配后BNi2箔与零件的焊缝处间隙在0.005-0.01mm范围内。
6.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。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将BNi2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。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述将BNi2箔放入零件待焊处，对零件进行装配之前，所述方法还包括：
采用超声波清洗BNi2箔。
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