5 % )與Fe基粉末合金(Col0.5 %，C2.3%, Cr4.0 %，Μο7.0%,W6.5%, V6.5%,余量為Fe)對(duì)接接頭真空釬焊:ff-Cu復(fù)合材料和Fe基粉末合金試樣尺寸均為20mmX 20mmX 6mm，待奸焊面為20mmX 6mm截面。
[0047]釬料的成分及質(zhì)量百分比配比為:Mn8.0%,Co4.0%,Nil.0%,Zr3.5%,Ti2.0%,余量為Cu。按照實(shí)施例1中的制備方法，制備的釬料厚度為80 μπι。
[0048]釬焊工藝步驟為:
[0049](I)準(zhǔn)備階段:對(duì)待釬焊的W-Cu復(fù)合材料和Fe基粉末合金試樣端面進(jìn)行清理，除去表面的雜質(zhì)、油污以及氧化膜，利用W28?W7號(hào)金相砂紙進(jìn)行研磨光滑，將W-Cu復(fù)合材料、Fe基粉末合金及釬料箔片一起置于丙酮中，采用超聲波清洗20min，并進(jìn)行烘干處理；
[0050](2)裝配階段:將清洗后的釬料箔片置于Fe基粉末合金與W-Cu復(fù)合材料待焊表面之間，并緊貼裝配于專用釬焊夾具中，確保連接的精度，在夾具上放置額定質(zhì)量的壓頭，產(chǎn)生0.05MPa的恒定垂直壓力；
[0051](3)釬焊連接階段:將裝配好的夾具整體置于真空度不低于1.5X 10 3Pa的釬焊設(shè)備中，首先以8°C /min的速率升溫至300°C，保溫20min，再以5°C /min的速率繼續(xù)升溫至700°C，保溫時(shí)間15min，再以8°C /min的速率繼續(xù)升溫至釬焊溫度1050°C，保溫時(shí)間30min，再以4°C /min的速率冷卻至800°C，保溫時(shí)間lOmin，最后以6°C /min的速率冷卻至4500C，隨爐冷卻至室溫，開爐取出被焊連接件即可。
[0052]結(jié)果:釬焊獲得的W-Cu復(fù)合材料與Fe基粉末合金接頭形成良好，金相觀察發(fā)現(xiàn)釬焊區(qū)形成致密的界面結(jié)合，合金成分分布均勻，室溫四點(diǎn)彎曲強(qiáng)度為691MPa。
[0053]實(shí)施例3:
[0054]W-Cu 復(fù)合材料(W55Cu45, wt% )與 Fe 基粉末合金(Co 10.5%, C2.3%, Cr4.0%,Mo7.0%, W6.5%, V6.5%，余量為Fe)對(duì)接接頭真空釬焊:W_Cu復(fù)合材料和Fe基粉末合金試樣尺寸均為20mm X 20mm X 6mm，待奸焊面為20mm X 6mm截面。
[0055]釬料的成分及質(zhì)量百分比配比為:釬料的成分及質(zhì)量百分比配比為:Mn9.0%，Co3.5%,Nil.5%,Zr2.5%,Ti2.5%，余量為Cu。按照實(shí)施例1中的制備方法，制備的釬料厚度為50 μπι。
[0056]釬焊工藝步驟為:
[0057](I)準(zhǔn)備階段:對(duì)待釬焊的W-Cu復(fù)合材料和Fe基粉末合金試樣端面進(jìn)行清理，除去表面的雜質(zhì)、油污以及氧化膜，利用W28?W7號(hào)金相砂紙進(jìn)行研磨光滑，將W-Cu復(fù)合材料、Fe基粉末合金及釬料箔片一起置于丙酮中，采用超聲波清洗20min，并進(jìn)行烘干處理；
[0058](2)裝配階段:將清洗后的釬料箔片置于Fe基粉末合金與W-Cu復(fù)合材料待焊表面之間，并緊貼裝配于專用釬焊夾具中，確保連接的精度，在夾具上放置額定質(zhì)量的壓頭，產(chǎn)生0.04MPa的恒定垂直壓力；
[0059](3)釬焊連接階段:將裝配好的夾具整體置于真空度不低于1.5X 10 3Pa的釬焊設(shè)備中，首先以6°C /min的速率升溫至350°C，保溫15min，再以6°C /min的速率繼續(xù)升溫至700°C，保溫時(shí)間20min，再以6°C /min的速率繼續(xù)升溫至釬焊溫度1030°C，保溫時(shí)間20min，再以5°C /min的速率冷卻至750°C，保溫時(shí)間15min，最后以5°C /min的速率冷卻至5000C，隨爐冷卻至室溫，開爐取出被焊連接件即可。
[0060]結(jié)果:釬焊獲得的W-Cu復(fù)合材料與Fe基粉末合金接頭形成良好，金相觀察發(fā)現(xiàn)釬焊區(qū)形成致密的界面結(jié)合，合金成分分布均勻，室溫四點(diǎn)彎曲強(qiáng)度為665MPa。
[0061]實(shí)施例4:
[0062]W-Cu 復(fù)合材料(W55Cu45, wt% )與 Fe 基粉末合金(Co 10.5%, C2.3%, Cr4.0%,Mo7.0%, W6.5%, V6.5%，余量為Fe)對(duì)接接頭真空釬焊:W_Cu復(fù)合材料和Fe基粉末合金試樣尺寸均為20mm X 20mm X 6mm，待奸焊面為20mm X 6mm截面。
[0063]釬料的成分及質(zhì)量百分比配比為:釬料的成分及質(zhì)量百分比配比為:Mn6.0%，Co3.5%，N1.3%，Zr2.0%，Til.2%，余量為Cu。按照實(shí)施例1中的制備方法，制備的釬料厚度為100 ym。
[0064]釬焊工藝步驟為:
[0065](I)準(zhǔn)備階段:對(duì)待釬焊的W-Cu復(fù)合材料和Fe基粉末合金試樣端面進(jìn)行清理，除去表面的雜質(zhì)、油污以及氧化膜，利用W28?W7號(hào)金相砂紙進(jìn)行研磨光滑，將W-Cu復(fù)合材料、Fe基粉末合金及釬料箔片一起置于丙酮中，采用超聲波清洗20min，并進(jìn)行烘干處理；
[0066](2)裝配階段:將清洗后的釬料箔片置于Fe基粉末合金與W-Cu復(fù)合材料待焊表面之間，并緊貼裝配于專用釬焊夾具中，確保連接的精度，在夾具上放置額定質(zhì)量的壓頭，產(chǎn)生0.04MPa的恒定垂直壓力；
[0067](3)釬焊連接階段:將裝配好的夾具整體置于真空度不低于1.5 X 10 3Pa的釬焊設(shè)備中，首先以10°C /min的速率升溫至300°C，保溫20min，再以4°C /min的速率繼續(xù)升溫至750°C，保溫時(shí)間15min，再以10 °C /min的速率繼續(xù)升溫至釬焊溫度1000 °C，保溫時(shí)間45min，再以3°C /min的速率冷卻至800°C，保溫時(shí)間lOmin，最后以7°C /min的速率冷卻至4500C，隨爐冷卻至室溫，開爐取出被焊連接件即可。
[0068]結(jié)果:釬焊獲得的W-Cu復(fù)合材料與Fe基粉末合金接頭形成良好，金相觀察發(fā)現(xiàn)釬焊區(qū)形成致密的界面結(jié)合，合金成分分布均勻，室溫四點(diǎn)彎曲強(qiáng)度為682MPa。
[0069]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于釬焊W-Cu復(fù)合材料與Fe基粉末合金的釬料，其特征在于:所選釬料為箔片帶狀，厚度為50?100 μ m，釬料以重量百分比計(jì)的元素成分包括:Mn6.0%?9.0%，Co3.5%~ 5%, N1.3%~ 1.7%, Zr2.0%~ 5.0%, Til.2%~ 2.8%，余量為 Cu。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于釬焊W-Cu復(fù)合材料與Fe基粉末合金的釬料，其特征在于:所述釬料以重量百分比計(jì)的元素成分包括:Mn7.0%?9.0%，Co3.5%?4.5%，N1.5%?1.5%, Zr2.5%?4.5%，Til.5%?2.5%，余量為 Cu。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于釬焊W-Cu復(fù)合材料與Fe基粉末合金的釬料，其特征在于:所述釬料以重量百分比計(jì)的元素成分包括:Mn8.0%、Co4.0%, Nil.0%, Zr3.5%,Ti2.0%，其余為 Cu ο4.一種如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的用于釬焊W-Cu復(fù)合材料與Fe基粉末合金的釬料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: .1)按質(zhì)量百分比稱取高純度的Mn片、Co顆粒、Ni顆粒、Zr顆粒、Ti顆粒和Cu顆粒制得混合物，放入加有丙酮的容器中，在18-23°C的溫度下進(jìn)行超聲清洗15?20min ; . 2)將步驟(I)超聲清洗后的混合物在30?50°C的溫度下烘干，得到干燥的混合物； . 3)將步驟(2)的混合物Mn、Co、N1、Zr、T1、和Cu采用真空感應(yīng)熔煉的方法制備成分均勻的釬料母合金，將制備出的母合金碾碎后，裝入高真空單輥甩帶機(jī)的石英玻璃管內(nèi)； . 4)將石英玻璃管夾裝在甩帶機(jī)的電感應(yīng)加熱圈中，并將其噴嘴至銅輥表面間距調(diào)整為.150 ?200 μ m ; . 5)關(guān)閉爐門，采用機(jī)械栗抽真空至1.5X103Pa，然后采用分子栗抽高真空，高真空度不低于9 X 10 5Pa,然后腔體充滿高純Ar氣至200?230mbar ； .6)開啟電機(jī)，使銅輥轉(zhuǎn)速!^在28?33m/s的范圍內(nèi)，再開啟高頻電源，將石英玻璃管內(nèi)的母合金高頻感應(yīng)加熱至完全均勻熔融后，保溫過熱熔體60s?80s ; .7)將Ar氣氣壓調(diào)制P= 30?60KPa，用高壓氬氣將石英玻璃內(nèi)的過熱熔體連續(xù)噴射到高速旋轉(zhuǎn)的冷卻銅輥表面，液態(tài)金屬受到急冷而成箔帶狀，從而得到釬料箔片帶，厚度為.50 ?100 μ mD5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的釬料的用于釬焊W-Cu復(fù)合材料與Fe基粉末合金的釬料的制備方法，其特征在于:所述步驟(3)中石英玻璃管噴嘴呈長(zhǎng)方形，其長(zhǎng)度為8?10mm，寬度為 0.8 ?1.2mm。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于釬焊W-Cu復(fù)合材料與Fe基粉末合金的釬料的制備方法，其特征在于:所述步驟￠)中銅輥直徑為250_，銅輥寬度為50_。7.一種如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述用于釬焊W-Cu復(fù)合材料與Fe基粉末合金的釬料的釬焊工藝，其特征在于，包括以下步驟: (1)準(zhǔn)備階段:對(duì)待釬焊的W-Cu復(fù)合材料和Fe基粉末合金試樣端面進(jìn)行清理，除去表面的雜質(zhì)、油污以及氧化膜，利用W28?W7號(hào)金相砂紙進(jìn)行研磨光滑，將W-Cu復(fù)合材料、Fe基粉末合金及釬料箔片一起置于丙酮中，采用超聲波清洗15?20min，并進(jìn)行烘干處理； (2)裝配階段:將清洗后的釬料箔片置于Fe基粉末合金與W-Cu復(fù)合材料待焊表面之間，并緊貼裝配于專用釬焊夾具中，確保連接的精度，在夾具上放置額定質(zhì)量的壓頭，產(chǎn)生.0.04?0.06MPa的恒定垂直壓力； (3)釬焊連接階段:將裝配好的夾具整體置于真空度不低于1.5 X 10 3Pa的釬焊設(shè)備中，首先以6?10°C /min的速率升溫至300?350°C，保溫15?20min，再以4?6°C /min的速率升溫至700?750°C，保溫時(shí)間15?20min，再以6?10°C /min的速率繼續(xù)升溫至釬焊溫度1000?1050°C，保溫時(shí)間20?45min，再以3?5°C /min的速率冷卻至750?.8000C，保溫時(shí)間10?15min，最后以5?7°C /min的速率冷卻至450?500°C，隨爐冷卻至室溫，開爐取出被焊連接件即可。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于釬焊W-Cu復(fù)合材料與Fe基合金的釬料及方法和釬焊工藝，其釬料為箔片帶狀，厚度為50～100μm，釬料以重量百分比計(jì)的元素成分包括：Mn6.0％～9.0％，Co3.5％～5％，Ni0.3％～1.7％，Zr2.0％～5.0％，Ti1.2％～2.8％，余量為Cu。本發(fā)明釬料的釬焊溫度在1000℃～1050℃，釬料熔化溫度適中，釬料熔化均勻；使用釬料箔片有利于促進(jìn)釬焊連接過程中合金元素的擴(kuò)散和界面反應(yīng)，提高釬料在W-Cu復(fù)合材料和Fe基粉末合金表面的潤(rùn)濕和鋪展能力，細(xì)化晶粒和減小殘余應(yīng)力，提高了接頭的力學(xué)性能；采用本發(fā)明的釬料連接W-Cu復(fù)合材料與Fe基粉末合金的釬焊工藝穩(wěn)定可靠，利用真空釬焊連接，構(gòu)件在加熱過程中處于真空狀態(tài)，整個(gè)構(gòu)件無變形，無微觀裂紋、氣孔和夾雜等缺陷，其表面潤(rùn)濕鋪展較好。
【IPC分類】B23K1/008, B23K103/16, B23K35/14, B23K1/20, B23K35/40, B23K1/19
【公開號(hào)】CN105081597
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510609776
【發(fā)明人】夏春智, 許祥平, 楊俊 , 鄒家生
【申請(qǐng)人】江蘇科技大學(xué)
【公開日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2015年9月22日