專利名稱：一種緩解釬焊接頭殘余應力的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種緩解釬焊接頭殘余應力的方法。
背景技術(shù)：
釬焊過程中，由于被焊母材間以及被焊母材與焊縫金屬之間的熱膨脹系數(shù)、彈性模量差異導致焊接接頭中形成焊接殘余應力，特別是在異種材料焊接時，由于熱膨脹系數(shù)以及彈性模量等材料性能差異更大，形成的焊接殘余應力問題更加突出。焊接殘余應力降低了焊接接頭的力學性能和使用性能，嚴重時可導致焊接接頭直接開裂，使焊接接頭失效。因此，如何緩解釬焊接頭中的殘余應力成為焊接工藝中的重要因素。目前，關(guān)于釬焊接頭殘余應力的調(diào)節(jié)方法主要有中間層方法和復合釬料法。中間層方法是在釬縫中引入金屬中間層箔片，按照引入金屬箔片的性質(zhì)可以分為軟金屬中間層、低膨脹金屬中間層以及復合中間層等方法。軟金屬中間層是利用軟金屬的塑性變形和蠕變變形來緩解接頭的殘余應力，如Cu、Al、Ni等。如純Cu具有韌性好、易變形的特點，因此用軟金屬作中間層時可減小異種金屬、陶瓷/金屬接頭在冷卻過程中產(chǎn)生的殘余應力。具有面心立方點陣晶體結(jié)構(gòu)的純Al的熔點低、強度低且易變形，作中間層時不僅有利于減小異種金屬材料、陶瓷/金屬接頭冷卻過程所產(chǎn)生的應力還可降低連接的溫度。在陶瓷-金屬釬焊接頭中，常選用熱膨脹系數(shù)低、彈性模量高的硬金屬中間層調(diào)節(jié)殘余應力。低膨脹中間層如W、Mo、Ta等，利用這些材料的膨脹系數(shù)與陶瓷材料較為接近的特點，緩解接頭的殘余應力。如果在釬縫中同時引入軟金屬中間層和低膨脹中間層則形成復合中間層，復合中間層實現(xiàn)釬焊接頭中的熱膨脹系數(shù)從一側(cè)到另一側(cè)梯度過渡，從而緩解接頭的殘余應力。復合中間層一般由軟、硬金屬層交替組成，如W/Cu、Cu/Ti/Cu和Ni/W/Ni等，其形式為多層金屬疊合，或通過電鍍、CVD或PVD等方法制備。上述方法中復合中間層具有一定的效果，可以一定程度提高釬焊接頭的力學性能，但是這種方法涉及多種中間層，方法復雜而不易實現(xiàn)，而且只適用于平面搭接等形狀簡單的焊接接頭。復合釬料法在陶瓷材料以及陶瓷-金屬連接中研究較多。復合釬料法是通過向金屬釬料中直接添加或在釬焊過程通過原位反應而生成具有低熱膨脹系數(shù)、高彈性模量的增強相，以實現(xiàn)對釬焊接頭的復合化設(shè)計。該方法通過對添加或生成增強相的控制，降低釬縫的熱膨脹系數(shù)，提高其彈性模量，使釬縫與被焊材料的熱膨脹系數(shù)和彈性模量盡量接近，從而減緩接頭的殘余應力。但是，復合釬料法并未改變被焊母材與焊縫金屬間的物性不匹配問題。此外復合釬料法中的增強相彈性模量較大、質(zhì)地較脆，因此無論是直接添加還是原位合成都會增加焊接接頭的脆性，從而給焊接接頭性能帶來不利影響。綜上所述，設(shè)計一種簡單易行、經(jīng)濟性好的方法緩解釬焊接頭殘余應力、提高焊接接頭力學性能成為亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是要解決現(xiàn)有釬焊接頭殘余應力的調(diào)節(jié)方法復雜以及會給焊接接頭性能帶來不利影響的問題，提供了一種緩解釬焊接頭殘余應力的方法。本發(fā)明一種緩解釬焊接頭殘余應力的方法，是按照如下步驟進行:—、制備多孔金屬中間層還體:將粒度為100 325目的金屬粉末裝于模具中冷壓，得到多孔金屬中間層坯體；其中，壓力為5 30MPa，保持時間為5 15min，冷壓次數(shù)為3 5次；二、制備具有不同孔隙率的塊體多孔金屬材料薄片:將步驟一得到的多孔金屬中間層坯體置于真空爐中，然后將真空爐的真空度抽至lX10_3Pa后進行熱處理并保溫，再冷卻至室溫，得到具有不同孔隙率的塊體多孔金屬材料，然后利用線切割方法切成厚度為0.1 0.5mm的具有不同孔隙率的塊體多孔金屬材料薄片；三、去除待焊材料表面的氧化膜和油污；對步驟二得到的具有不同孔隙率的塊體多孔金屬材料薄片進行有機溶劑超聲清洗；將待焊材料、具有不同孔隙率的塊體多孔金屬材料薄片和釬料進行組裝，得到裝配后的構(gòu)件；四、將步驟三的得到的裝配后的構(gòu)件放置于真空釬焊爐中，施加3 5MPa的焊接壓力，然后將真空釬焊爐中真空度抽至lX10_3Pa，再以加熱速率為10 30°C /min的速度加熱至焊接溫度并保溫，然后冷卻至室溫，即完成釬焊。本發(fā)明的一種緩解釬焊接頭殘余應力的方法通過合理設(shè)計多孔金屬中間層孔隙率以及厚度等，通過多孔金屬中間層的高變形能力調(diào)節(jié)釬焊接頭應力大小和分布，降低釬焊接頭殘余應力峰值，提高焊接接頭力學性能。多孔金屬中間層變形能力強，可以通過變形釋放部分焊接殘余應力，提高焊接接頭的力學性能。此外，本發(fā)明方法無需特殊設(shè)備、方法簡單易行、容易實現(xiàn)。通過本發(fā)明的方法采用多孔Ni中間層以及Ag-Cu-Ti釬料時，GH99鎳基高溫合金釬焊接頭的室溫剪切強度從220MPa提高到237MPa，相對于未引入多孔Ni金屬中間層時提高了 8%;采用本方法時TC4鈦合金與Nb異種金屬材料釬焊接頭的室溫剪切強度從185MPa提高到208MPa，相對于未引入多孔Ni金屬中間層時提高了 12%;采用本方法時TC4鈦合金與GH99異種金屬材料釬焊接頭的室溫剪切強度從177MPa提高到215MPa，相對于未引入多孔Ni金屬中間層時提高了 21% ;ZrC-20.Vol % SiC復合陶瓷材料與Nb異種材料釬焊接頭的室溫剪切強度從97MPa提高到125MPa，其強度提高了 29%。本發(fā)明不僅適用于同種材料的釬焊連接，更加有利于改善異種金屬材料、異種陶瓷材料以及陶瓷-金屬材料釬焊接頭的力學性能。


圖1為試驗I采用Ag-Cu-Ti釬料、多孔Ni中間層釬焊連接鎳基高溫合金GH99時釬焊接頭200倍SEM圖；圖2為試驗2采用Ag-Cu-Ti釬料、多孔Ni中間層釬焊連接Nb與TC4異種金屬材料時釬焊接頭250倍SEM圖；圖3為試驗3采用Ag-Cu-Ti釬料、多孔Ni中間層釬焊連接GH99鎳基高溫合金與TC4異種金屬材料時釬焊接頭200倍SEM圖；圖4為試驗4采用Ag-Cu-Ti釬料、多孔Ni中間層釬焊連接ZrC_20Vol.% SiC復合陶瓷與金屬Nb時釬焊接頭200倍SEM圖。
具體實施例方式具體實施方式
一:本實施方式一種緩解釬焊接頭殘余應力的方法，是按照如下步驟進行:—、制備多孔金屬中間層還體:將粒度為100 325目的金屬粉末裝于模具中冷壓，得到多孔金屬中間層坯體；其中，壓力為5 30MPa，保持時間為5 15min，冷壓次數(shù)為3 5次；二、制備具有不同孔隙率的塊體多孔金屬材料薄片:將步驟一得到的多孔金屬中間層坯體置于真空爐中，然后將真空爐的真空度抽至lX10_3Pa后進行熱處理并保溫，再冷卻至室溫，得到具有不同孔隙率的塊體多孔金屬材料，然后利用線切割方法切成厚度為
0.1 0.5mm的具有不同孔隙率的塊體多孔金屬材料薄片；三、去除待焊材料表面的氧化膜和油污；對步驟二得到的具有不同孔隙率的塊體多孔金屬材料薄片進行有機溶劑超聲清洗；將待焊材料、具有不同孔隙率的塊體多孔金屬材料薄片和釬料進行組裝，得到裝配后的構(gòu)件；四、將步驟三的得到的裝配后的構(gòu)件放置于真空釬焊爐中，施加3 5MPa的焊接壓力，然后將真空釬焊爐中真空度抽至lX10_3Pa，再以加熱速率為10 30°C /min的速度加熱至焊接溫度并保溫，然后冷卻至室溫，即完成釬焊。本實施方式的一種緩解釬焊接頭殘余應力的方法通過合理設(shè)計多孔金屬中間層孔隙率以及厚度等，通過多孔金屬中間層的高變形能力調(diào)節(jié)釬焊接頭應力大小和分布，降低釬焊接頭殘余應力峰值，提高焊接接頭力學性能。多孔金屬中間層變形能力強，可以通過變形釋放部分焊接殘余應力，提高焊接接頭的力學性能。此外，本實施方式的方法無需特殊設(shè)備、方法簡單易行、容易實現(xiàn)。通過本實施方式的方法采用多孔Ni中間層以及Ag-Cu-Ti釬料時，GH99鎳基高溫合金釬焊接頭的室溫剪切強度從220MPa提高到237MPa，相對于未引入多孔Ni金屬中間層時提高了 8% ;采用本方法時TC4鈦合金與Nb異種金屬材料釬焊接頭的室溫剪切強度從185MPa提高到208MPa，相對于未引入多孔Ni金屬中間層時提高了 12% ;采用本方法時TC4鈦合金與GH99異種金屬材料釬焊接頭的室溫剪切強度從177MPa提高到215MPa，相對于未引入多孔Ni金屬中間層時提高了 21%;ZrC-20.Vol% SiC復合陶瓷材料與Nb異種材料釬焊接頭的室溫剪切強度從97MPa提高到125MPa，其強度提高了 29%。本實施方式不僅適用于同種材料的釬焊連接，更加有利于改善異種金屬材料、異種陶瓷材料以及陶瓷-金屬材料釬焊接頭的力學性能。
具體實施方式
二:本實施方式與具體實施方式
一不同的是步驟一中的金屬粉末為Cu, Ni或者Nb。其他步驟和參數(shù)與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三:本實施方式與具體實施方式
一或二不同的是步驟二中熱處理溫度為0.5Tm 0.8Tm,Tm為金屬材料的熔點。其他步驟和參數(shù)與具體實施方式
一或二相同。
具體實施方式
四:本實施方式與具體實施方式
一至三之一不同的是步驟二中保溫時間為30 90min。其他步驟和參數(shù)與具體實施方式
一至三之一相同。
具體實施方式
五:本實施方式與具體實施方式
一至四之一不同的是步驟三中去除待焊材料表面的氧化膜和油污的方法為:用砂紙打磨待焊材料表面至1000#，然后用丙酮溶液超聲清洗15 30min。其他步驟和參數(shù)與具體實施方式
一至四之一相同。
具體實施方式
六:本實施方式與具體實施方式
一至五之一不同的是步驟三的有機溶劑為乙醇溶液或者丙酮溶液。其他步驟和參數(shù)與具體實施方式
一至五之一相同。
具體實施方式
七:本實施方式與具體實施方式
一至六之一不同的是步驟三將待焊材料、具有不同孔隙率的塊體多孔金屬材料薄片和釬料按照待焊材料、釬料、具有不同孔隙率的塊體多孔金屬材料薄片、釬料和待焊材料的順序進行組裝。其他步驟和參數(shù)與具體實施方式
一至六之一相同。
具體實施方式
八:本實施方式與具體實施方式
一至七之一不同的是步驟四中焊接溫度為高于釬料熔點30 100°C。其他步驟和參數(shù)與具體實施方式
一至七之一相同。
具體實施方式
九:本實施方式與具體實施方式
一至八之一不同的是步驟四中保溫時間為5 15min。其他步驟和參數(shù)與具體實施方式
一至八之一相同。
具體實施方式
十:本實施方式與具體實施方式
一至九之一不同的是步驟四中冷卻速率為5 30°C /min。其他步驟和參數(shù)與具體實施方式
一至九之一相同。通過以下試驗驗證本發(fā)明的有益效果:試驗1、本試驗一種緩解釬焊接頭殘余應力的方法，是按照如下步驟進行:一、制備多孔金屬中間層坯體:將粒度為325目的鎳粉末裝于模具中冷壓，得到多孔鎳材料中間層坯體；其中，壓力為15MPa，保持時間為lOmin，冷壓次數(shù)為4次；二、制備具有不同孔隙率的塊體多孔金屬材料薄片:將步驟一得到的多孔鎳材料中間層坯體置于真空爐中，然后將真空爐的真空度抽至lX10_3Pa后進行熱處理并保溫60min,熱處理溫度為1000°C，再冷卻至室溫，得到具有不同孔隙率的塊體多孔鎳材料，然后利用線切割方法切成厚度為0.1 0.2mm的具有不同孔隙率的塊體多孔鎳材料薄片；三、將待焊材料GH99鎳基高溫合金材料表面用砂紙打磨至1000#去除材料表面的氧化膜，然后用丙酮溶液超聲清洗15 30min ;對步驟二得到的具有不同孔隙率的塊體多孔鎳材料薄片用丙酮溶液超聲清洗25min ;將GH99鎳基高溫合金材料、具有不同孔隙率的塊體多孔鎳材料薄片和Ag-Cu-4.5wt.% Ti按照GH99鎳基高溫合金材料、Ag_Cu_4.5wt.%T1、具有不同孔隙率的塊體多孔鎳材料薄片、Ag-Cu-4.5wt.% Ti和GH99鎳基高溫合金材料的順序進行組裝，得到裝配后的構(gòu)件；四、將步驟三的得到的裝配后的構(gòu)件放置于真空釬焊爐中，施加4MPa的焊接壓力，然后將真空釬焊爐中真空度抽至IX 10_3Pa，再以加熱速率為10 30°C /min的速度加熱至焊接溫度并保溫20min，焊接溫度為900°C，然后冷卻至室溫，即完成釬焊。用200倍掃描電子顯微鏡對本試驗采用Ag-Cu-Ti釬料、多孔Ni中間層釬焊連接鎳基高溫合金GH99時釬焊接頭進行掃描，結(jié)果如圖1所示，由圖1可知，釬焊接頭成形良好、無宏觀缺陷，多孔Ni中間層未被釬料完全填充，其變形能力起到了調(diào)節(jié)熱應力的作用。本試驗通過合理設(shè)計多孔金屬中間層和焊接工藝，利用多孔金屬材料的變形能力和骨架支撐作用緩解釬焊接頭殘余應力，提高焊接頭的力學性能。經(jīng)過測試表明，本試驗利用Ag-Cu-Ti釬料、多孔Ni中間層釬焊連接GH99鎳基高溫合金材料時，其室溫剪切強度從220MPa提高到237MPa，相對于未引入多孔鎳時提高了 8%。試驗2、本試驗一種緩解釬焊接頭殘余應力的方法，是按照如下步驟進行:一、制備多孔金屬中間層坯體:將粒度為325目的鎳粉末裝于模具中冷壓，得到多孔鎳材料中間層坯體；其中，壓力為5MPa，保持時間為15min，冷壓次數(shù)為4次；二、制備具有不同孔隙率的塊體多孔金屬材料薄片:將步驟一得到的多孔鎳材料中間層坯體置于真空爐中，然后將真空爐的真空度抽至lX10_3Pa后進行熱處理并保溫60min,熱處理溫度為90，再冷卻至室溫，得到具有不同孔隙率的塊體多孔鎳材料，然后利用線切割方法切成厚度為0.1 0.2mm的具有不同孔隙率的塊體多孔鎳材料薄片；三、將待焊材料TC4和Nb材料表面用砂紙打磨至1000#去除材料表面的氧化膜，然后用丙酮溶液超聲清洗15 30min ;對步驟二得到的具有不同孔隙率的塊體多孔鎳材料薄片用丙酮溶液超聲清洗25min;將TC材料、Nb材料、具有不同孔隙率的塊體多孔鎳材料薄片和Ag-Cu-4.5wt.% Ti按照TC4待焊材料、Ag-Cu-4.5wt.% T1、具有不同孔隙率的塊體多孔鎳材料薄片、Ag-Cu-4.5wt.% Ti和Nb待焊材料的順序進行組裝，得到裝配后的構(gòu)件；四、將步驟三的得到的裝配后的構(gòu)件放置于真空釬焊爐中，施加3 5MPa的焊接壓力，然后將真空釬焊爐中真空度抽至lX10_3Pa，再以加熱速率為10 30°C /min的速度加熱至焊接溫度并保溫20min，焊接溫度為850 950°C，然后冷卻至室溫，即完成釬焊。本試驗的一種緩解釬焊接頭殘余應力的方法，通過合理設(shè)計多孔金屬中間層和焊接工藝，利用多孔金屬材料的變形能力和骨架支撐作用緩解釬焊接頭殘余應力，提高焊接頭的力學性能。經(jīng)過測試表明，本試驗中利用Ag-Cu-Ti釬料、多孔Ni中間層釬焊連接TC4與Nb異種金屬材料時，其室溫剪切強度從185MPa提高到208MPa，相對于未引入多孔Ni時提聞了 12%。用250倍掃描電子顯微鏡對本試驗采用Ag-Cu-Ti釬料、多孔Ni中間層釬焊連接Nb與TC4異種金屬材料時釬焊接頭進行掃描結(jié)果如圖2所示，由圖2可知:釬焊接頭完整無缺陷，多孔Ni中間層未被完全填充，保持了良好的變形能力，能夠起到較好的熱應力調(diào)節(jié)作用。試驗3、本試驗一種緩解釬焊接頭殘余應力的方法，是按照如下步驟進行:一、制備多孔金屬中間層坯體:將粒度為325目的鎳粉末裝于模具中冷壓，得到多孔鎳材料中間層坯體；其中，壓力為30MPa，保持時間為5min，冷壓次數(shù)為4次；二、制備具有不同孔隙率的塊體多孔金屬材料薄片:將步驟一得到的多孔鎳材料中間層坯體置于真空爐中，然后將真空爐的真空度抽至lX10_3Pa后進行熱處理并保溫90min,熱處理溫度為800°C，再冷卻至室溫，得到具有不同孔隙率的塊體多孔鎳材料，然后利用線切割方法切成厚度為0.1 0.2mm的具有不同孔隙率的塊體多孔鎳材料薄片；三、將待焊材料TC4和GH99材料表面用砂紙打磨至1000#去除材料表面的氧化膜，然后用丙酮溶液超聲清洗15 30min ;對步驟二得到的具有不同孔隙率的塊體多孔鎳材料薄片用丙酮溶液超聲清洗25min ;將TC4材料、GH99材料、具有不同孔隙率的塊體多孔鎳材料薄片和Ag-Cu-4.5wt.% Ti按照TC4材料、Ag-Cu-4.5wt.% T1、具有不同孔隙率的塊體多孔鎳材料薄片、Ag-Cu-4.5wt.% Ti和GH99材料的順序進行組裝，得到裝配后的構(gòu)件；四、將步驟三的得到的裝配后的構(gòu)件放置于真空釬焊爐中，施加3 5MPa的焊接壓力，然后將真空釬焊爐中真空度抽至lX10_3Pa，再以加熱速率為10 30°C /min的速度加熱至焊接溫度并保溫20min，焊接溫度為850 950°C，然后冷卻至室溫，即完成釬焊。本試驗的一種緩解釬焊接頭殘余應力的方法，通過合理設(shè)計多孔金屬中間層和焊接工藝，利用多孔金屬材料的變形能力和骨架支撐作用緩解釬焊接頭殘余應力，提高焊接頭的力學性能。經(jīng)過測試表明，本試驗中利用Ag-Cu-Ti釬料、多孔Ni中間層釬焊連接TC4與GH99鎳基高溫合金異種金屬材料時，其室溫剪切強度從177MPa提高到215MPa，相對于未引入多孔Ni時提高了 21%。用200倍掃描電子顯微鏡對本試驗采用Ag-Cu-Ti釬料、多孔Ni中間層釬焊連接GH99鎳基高溫合金與TC4異種金屬材料時釬焊接頭進行掃描，結(jié)果如圖3所示，由圖3可知，GH99鎳基高溫合金與TC4異種材料釬焊接頭成形良好，釬焊接頭完整，無氣孔以及裂紋等缺陷。釬縫中的多孔Ni中間層大部分保持多孔特性從而具有良好的變形能力和吸收熱應力的能力，最終起到緩解釬焊接頭應力的作用。試驗4、本試驗一種緩解釬焊接頭殘余應力的方法，是按照如下步驟進行:一、制備多孔金屬中間層坯體:將粒度為100目的鎳粉末裝于模具中冷壓，得到多孔鎳材料中間層坯體；其中，壓力為30MPa，保持時間為15min，冷壓次數(shù)為4次；二、制備具有不同孔隙率的塊體多孔金屬材料薄片:將步驟一得到的多孔鎳材料中間層坯體置于真空爐中，然后將真空爐的真空度抽至lX10_3Pa后進行熱處理并保溫30min,熱處理溫度為1100，再冷卻至室溫，得到具有不同孔隙率的塊體多孔鎳材料，然后利用線切割方法切成厚度為0.1 0.2mm的具有不同孔隙率的塊體多孔鎳材料薄片；三、將待焊材料ZrC_20Vol.% SiC復合陶瓷表面用金剛石砂盤打磨至1200#、金屬Nb表面用砂紙打磨至1000#去除材料表面的氧化膜，然后用丙酮溶液超聲清洗15 30min;對步驟二得到的具有不同孔隙率的塊體多孔鎳材料薄片用丙酮溶液超聲清洗25min ;將ZrC_20Vol.% SiC復合陶瓷、Nb材料、具有不同孔隙率的塊體多孔鎳材料薄片和Ag-Cu-4.5wt.% Ti 按照 ZrC-20Vol.% SiC 復合陶瓷、Ag-Cu-4.5wt.% T1、具有不同孔隙率的塊體多孔鎳材料薄片、Ag-Cu-4.5wt.% Ti和Nb材料的順序進行組裝，得到裝配后的構(gòu)件；四、將步驟三的得到的裝配后的構(gòu)件放置于真空釬焊爐中，施加3 5MPa的焊接壓力，然后將真空釬焊爐中真空度抽至lX10_3Pa，再以加熱速率為10 30°C /min的速度加熱至焊接溫度并保溫20min，焊接溫度為850 950°C，然后冷卻至室溫，即完成釬焊。本試驗的一種緩解釬焊接頭殘余應力的方法，通過合理設(shè)計多孔金屬中間層和焊接工藝，利用多孔金屬材料的變形能力和骨架支撐作用緩解釬焊接頭殘余應力，提高焊接頭的力學性能。經(jīng)過測試表明，本試驗中利用Ag-Cu-Ti釬料、多孔Ni中間層釬焊連接ZrC-20Vol.% SiC復合陶瓷與Nb材料時，其室溫剪切強度從97MPa提高到125MPa，其強度提聞了 29%。用200倍掃描電子顯微鏡對本試驗采用Ag-Cu-Ti釬料、多孔Ni中間層釬焊連接ZrC-20Vol.% SiC復合陶瓷與金屬Nb時釬焊接頭進行掃描，結(jié)果如圖4所示，由圖4可知復合陶瓷材料與Nb釬焊接頭焊縫填充良好、成形美觀，釬焊接頭中無氣孔、裂紋等缺陷。多孔中間層大部分保持多孔特性，其變形能力對焊接接頭起到了緩解熱應力的作用。
權(quán)利要求
1.一種緩解釬焊接頭殘余應力的方法，其特征在于緩解釬焊接頭殘余應力的方法是按照如下步驟進行: 一、制備多孔金屬中間層坯體:將粒度為100 325目的金屬粉末裝于模具中冷壓，得到多孔金屬中間層坯體；其中，壓力為5 30MPa，保持時間為5 15min，冷壓次數(shù)為3 5次； 二、制備具有不同孔隙率的塊體多孔金屬材料薄片:將步驟一得到的多孔金屬中間層坯體置于真空爐中，然后將真空爐的真空度抽至I X 10_3Pa后進行熱處理并保溫，再冷卻至室溫，得到具有不同孔隙率的塊體多孔金屬材料，然后利用線切割方法切成厚度為0.1 0.5mm的具有不同孔隙率的塊體多孔金屬材料薄片； 三、去除待焊材料表面的氧化膜和油污；對步驟二得到的具有不同孔隙率的塊體多孔金屬材料薄片進行有機溶劑超聲清洗；將待焊材料、具有不同孔隙率的塊體多孔金屬材料薄片和釬料進行組裝，得到裝配后的構(gòu)件； 四、將步驟三的得到的裝配后的構(gòu)件放置于真空釬焊爐中，施加3 5MPa的焊接壓力，然后將真空釬焊爐中真空度抽至IX 10_3Pa，再以加熱速率為10 30°C /min的速度加熱至焊接溫度并保溫，然后冷卻至室溫，即完成釬焊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種緩解釬焊接頭殘余應力的方法，其特征在于步驟一中的金屬粉末為Cu、Ni或者Nb。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種緩解釬焊接頭殘余應力的方法，其特征在于步驟二中熱處理溫度為0.5Tm 0.8Tm, Tm為金屬材料的熔點。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種緩解釬焊接頭殘余應力的方法，其特征在于步驟二中保溫時間為30 90min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種緩解釬焊接頭殘余應力的方法，其特征在于步驟三中去除待焊材料表面的氧化膜和油污的方法為:用砂紙打磨待焊材料表面至1000#，然后用丙酮溶液超聲清洗15 30min。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種緩解釬焊接頭殘余應力的方法，其特征在于步驟三的有機溶劑為乙醇溶液或者丙酮溶液。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種緩解釬焊接頭殘余應力的方法，其特征在于步驟三將待焊材料、具有不同孔隙率的塊體多孔金屬材料薄片和釬料按照待焊材料、釬料、具有不同孔隙率的塊體多孔金屬材料薄片、釬料和待焊材料的順序進行組裝。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種緩解釬焊接頭殘余應力的方法，其特征在于步驟四中保溫時間為5 15min。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種緩解釬焊接頭殘余應力的方法，其特征在于步驟四中冷卻速率為5 30。。/min ο
全文摘要
一種緩解釬焊接頭殘余應力的方法，它涉及一種緩解釬焊接頭殘余應力的方法。本發(fā)明是要解決現(xiàn)有釬焊接頭殘余應力的調(diào)節(jié)方法復雜以及會給焊接接頭性能帶來不利影響的問題，具體方法為一、制備多孔金屬中間層坯體；二、制備具有不同孔隙率的塊體多孔金屬材料薄片；三、裝配構(gòu)件；四、將裝配后的構(gòu)件放置于真空釬焊爐中，進行釬焊，即完成緩解釬焊接頭殘余應力。本發(fā)明應用于釬焊領(lǐng)域。
文檔編號B23K1/008GK103143805SQ201310096028
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月25日
發(fā)明者何鵬, 林鐵松, 宋昌寶, 高麗嬌, 楊衛(wèi)岐 申請人:哈爾濱工業(yè)大學