CN109759794A - 一种高温合金环形件连接铜银合金的方法 - Google Patents

一种高温合金环形件连接铜银合金的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109759794A
CN109759794A CN201910139832.4A CN201910139832A CN109759794A CN 109759794 A CN109759794 A CN 109759794A CN 201910139832 A CN201910139832 A CN 201910139832A CN 109759794 A CN109759794 A CN 109759794A
Authority
CN
China
Prior art keywords
kufil
annular part
superalloy
high temperature
connector
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.)
Pending
Application number
CN201910139832.4A
Other languages
English (en)
Inventor
郎利辉
徐文才
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.)
Beihang University
Original Assignee
Beihang University
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 Beihang University filed Critical Beihang University
Priority to CN201910139832.4A priority Critical patent/CN109759794A/zh
Publication of CN109759794A publication Critical patent/CN109759794A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

本发明提出了一种高温合金环形件连接铜银合金的方法。该方法包括高温合金和铜银合金的制备、包套的制备、装配、热等静压前处理、热等静压过程控制和后期处理等步骤。本发明提出的一种高温合金环形件连接铜银合金的方法是利用热等静压扩散连接技术，采用中间层钎料，使铜银合金在高温高压环境下与高温合金环形件发成扩散连接，成形高温合金与铜银合金的连接件。该方法能够实现高温合金和铜银合金的可靠连接，成形功能一体化结构件，增强其连接强度，避免连接层剥落、分层等问题。

Description

一种高温合金环形件连接铜银合金的方法
技术领域
本发明属于高温合金功能结构件制造领域，特别是涉及高温合金环形件与铜银合金进行连接方面。
背景技术
高温合金已广泛用于航空航天和能源领域。但随着材料和工艺的发展，在满足结构和强度的情况下，高温合金还需要通过与其他材料连接复合实现功能一体化。在高温合金与铜银合金材料连接时，采用传统的焊接、钎焊、直接焊方法，存在连接层剥落、掉块、分层、与基体分离及连接层孔隙率较高等问题。
热等静压连接技术，是将高温、高压同时作用在连接材料上，使连接材料的原子在界面处快速移动、相互，实现接触表面紧密连接的工艺。相比于传统的焊接、钎焊等技术，在该技术基础上，采用中间钎料，实现异种材料之间的连接的同时提高连接强度。
发明内容
在此，本文提出一种高温合金环形件连接铜银合金的方法，包括按顺序进行的下列步骤：
1)环形件制备。根据最终连接件的结构特征制备出高温合金环形件和铜银合金环形件。为保证连接件尺寸精度，高温合金环形件连接位置加工成基准尺寸，铜银合金环形件与高温合金环形件连接位置预留中间层间隙，两两之间符合间隙配合。
2)包套制备。根据高温合金连接件形状设计并加工出包套，该包套包括盖板和U形环槽两部分组成。U形环槽以高温合金环形件和铜银合金环形件尺寸为基准加工，符合间隙配合。盖板和U形环槽装配，符合间隙配合。
3)试件与包套装配。将高温合金环形件、铜银合金环形件和中间层钎料装配至U形环槽内，再将盖板装配在U形环槽上。
4)包套真空处理与密封。装配后，采用真空电子束焊对包套抽真空和封焊。
5)热等静压连接。将上述封焊好的包套放进热等静压设备，采用中间层钎料，使高温合金环形件与铜银合金环形件在高温高压下发生连接，生成连接件的半成品。
6)后期加工。利用机械加工的方法，去除包套及余料，得到高温合金与铜银合金连接件。
7)所述步骤1中，高温合金环形件材料可以为GH4169、GH600等镍基高温合金和GH2909等铁基高温合金，铜银合金中铜银比例可以变动，均采用机械加工制备，接触表面需进行抛光处理，并进行丙酮超声清洗。
8)所述步骤2中，包套材料为无氧铜，盖板和U形环槽上有导气槽，采用机械加工制备，并进行丙酮超声清洗。
9)所述步骤3中，中间层钎料为BAg49CuZnMnNi等箔状钎料，厚度为0.1mm，采用丙酮或无水乙醇擦拭表面。
10)所述步骤4中，真空电子束封焊的真空度在10-2Pa以上。
11)所述步骤5中，热等静压处理时，升温升压至温度705～745℃，压力130～150MPa，保温保压0.25～0.5h，采用不放气降温至150℃，再放气泄压至室温室压。
12)本发明提供的高温合金环形件连接铜银合金方法是采用中间层钎料通过热等静压技术对高温合金环形件连接一层铜银。这种方法能够实现高温合金和铜银合金的可靠连接，成形功能一体化结构件，增强其连接强度，避免连接层剥落、分层等问题。根据所形成的高温合金与铜银合金环形连接件形状和特征的不同，相应的盖板、U形环槽、高温合金环形件和铜银合金环形件的形状有所不同；热等静压的处理条件也可根据高温合金、铜银合金材料及包套材料进行相应的调整。
附图说明
图1为采用本发明提供的高温合金环形件连接铜银合金的方法时所成形的连接件的结构示意图。
图2为采用本发明提供的高温合金环形件连接铜银合金的方法时包套的盖板、U形环槽的结构示意图。
图3为采用本发明提供的高温合金环形件连接铜银合金的方法时装配后的结构示意图。
图4为采用本发明提供的高温合金环形件连接铜银合金的方法时热等静压成形后的高温合金环形件连接件半成品的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实例对本发明提供的高温合金环形件连接铜银合金的方法进行详细说明。
如图1—图4所示，本发明提供的高温合金环形件连接铜银合金的方法包括按顺序进行的下列步骤：
1)根据最终连接件6的结构特征制备出高温合金环形件3和铜银合金环形件4。高温合金环形件3的材料可以为GH4169、GH600等镍基高温合金和GH2909等铁基高温合金，铜银合金材料中铜银比例可以变动。为保证连接件尺寸精度，高温合金环形件3连接位置加工成基准尺寸，铜银合金环形件4与高温合金环形件3连接位置预留中间层5间隙，两两之间符合间隙配合。均采用机械加工制备。接触表面需进行抛光处理，并进行丙酮超声清洗。
2)根据高温合金连接件形状设计并加工出无氧铜包套，该包套包括盖板1和U形环槽2，设计有导气槽。为保证连接件尺寸精度，U形环槽2以高温合金环形件3和铜银合金环形件4尺寸为基准加工，符合间隙配合。盖板1和U形环槽2装配，符合间隙配合。盖板1和U形环槽2采用机械加工制备，并进行丙酮超声清洗。
3)将高温合金环形件3、铜银合金环形件4和中间层钎料5装配至U形环槽内，再将盖板1装配在U形环槽2上。中间层钎料5为BAg49CuZnMnNi等箔状钎料，厚度为0.1mm，采用丙酮或无水乙醇擦拭表面。
4)对装配好包套，采用真空电子束焊在10-2Pa以上真空度环境下进行封焊。
5)将上述封焊好的包套放进热等静压设备，采用中间层钎料5，使高温合金环形件3与铜银合金环形件4在高温高压下发生连接，生成连接件的半成品7。热等静压过程包括，升温升压2h至温度705～745℃，压力130～150MPa，保温保压0.25～0.5h，采用不放气降温至150℃，再放气泄压至室温室压。
6)通过机械加工的方法，去除包套和余料，得到高温合金与铜银合金连接环形件6。
7)根据所形成的高温合金与铜银合金环形连接件形状和特征的不同，相应的盖板1、U形环槽2、高温合金环形件3和铜银合金环形件4的形状有所不同。热等静压的处理条件也可根据高温合金、铜银合金材料及包套材料进行相应的调整。

Claims (7)

1.一种高温合金环形件连接铜银合金的方法，其特征在于：所述的高温合金环形件连接铜银合金的方法，包括按顺序进行的下列步骤：
1)根据最终连接件(6)的结构特征制备出高温合金环形件(4)和铜银合金环形件(3)。为保证连接件尺寸精度，高温合金环形件(4)连接位置加工成基准尺寸，铜银合金环形件(3)与高温合金环形件(4)连接位置预留中间层(5)间隙，两两之间符合间隙配合。
2)根据高温合金连接件(6)形状设计并加工出包套，该包套包括盖板(1)和U形环槽(2)两部分组成。U形环槽(2)以高温合金环形件(4)和铜银合金环形件(3)尺寸为基准加工，符合间隙配合。盖板(1)和U形环槽(2)装配，符合间隙配合。
3)将高温合金环形件(4)、铜银合金环形件(3)和中间层钎料(5)装配至U形环槽内，再将盖板(1)装配在U形环槽(2)上。
4)装配后，采用真空电子束焊对包套抽真空和封焊。
5)将上述封焊好的包套放进热等静压设备，采用中间层钎料(5)，使高温合金环形件(4)与铜银合金环形件(3)在高温高压下发生连接，生成连接件的半成品(7)。·
6)利用机械加工的方法，去除包套及余料，得到高温合金与铜银合金连接件(6)。
2.权利要求1所述的高温合金环形件材料可以为GH4169、GH600等镍基高温合金和GH2909等铁基高温合金，铜银合金中铜银比例可以变动，均采用机械加工制备，接触表面需进行抛光处理，并进行丙酮超声清洗。
3.权利要求1所述的包套材料为无氧铜，盖板和U形环槽上有导气槽，采用机械加工制备，并进行丙酮超声清洗。
4.权利要求1所述的中间层钎料为BAg49CuZnMnNi等箔状钎料，厚度为0.1mm，采用丙酮或无水乙醇擦拭表面。
5.权利要求1所述的真空电子束封焊的真空度在10-2Pa以上。
6.权利要求1所述的热等静压处理时，升温升压至温度705～745℃，压力130～150MPa，保温保压0.25～0.5h，采用不放气降温至150℃，再放气泄压至室温室压。
7.这种方法能够实现高温合金和铜银合金的可靠连接，成形功能一体化结构件，增强其连接强度，避免连接层剥落、分层等问题。根据所形成的高温合金与铜银合金环形连接件形状和特征的不同，相应的盖板、U形环槽、高温合金环形件和铜银合金环形件的形状有所不同；热等静压的处理条件也可根据高温合金、铜银合金材料及包套材料进行相应的调整。
CN201910139832.4A 2019-02-26 2019-02-26 一种高温合金环形件连接铜银合金的方法 Pending CN109759794A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910139832.4A CN109759794A (zh) 2019-02-26 2019-02-26 一种高温合金环形件连接铜银合金的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910139832.4A CN109759794A (zh) 2019-02-26 2019-02-26 一种高温合金环形件连接铜银合金的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109759794A true CN109759794A (zh) 2019-05-17

Family

ID=66456341

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910139832.4A Pending CN109759794A (zh) 2019-02-26 2019-02-26 一种高温合金环形件连接铜银合金的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109759794A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2912151A1 (de) * 1979-03-28 1980-10-09 Linde Ag Druckfeste abdichtung
US20100270118A1 (en) * 2009-04-27 2010-10-28 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Brazed support ring
CN102489805A (zh) * 2011-11-11 2012-06-13 西安交通大学 铝基复合材料的原位强化活性液相扩散焊方法及其所用的Al-Cu-Ti系三元活性钎料
CN104588810A (zh) * 2013-10-30 2015-05-06 宁波江丰电子材料股份有限公司 铝靶材组件的焊接方法
CN108788655A (zh) * 2018-08-21 2018-11-13 北京航空航天大学 一种镍基高温合金环形件扩散连接铜银合金的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2912151A1 (de) * 1979-03-28 1980-10-09 Linde Ag Druckfeste abdichtung
US20100270118A1 (en) * 2009-04-27 2010-10-28 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Brazed support ring
CN102489805A (zh) * 2011-11-11 2012-06-13 西安交通大学 铝基复合材料的原位强化活性液相扩散焊方法及其所用的Al-Cu-Ti系三元活性钎料
CN104588810A (zh) * 2013-10-30 2015-05-06 宁波江丰电子材料股份有限公司 铝靶材组件的焊接方法
CN108788655A (zh) * 2018-08-21 2018-11-13 北京航空航天大学 一种镍基高温合金环形件扩散连接铜银合金的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101494322B (zh) 一种钨铜连接方法
CN106271177B (zh) 一种互连钎料及其互连成形方法
CN108788655A (zh) 一种镍基高温合金环形件扩散连接铜银合金的方法
CN108544074A (zh) 一种高温合金与无氧铜环形件扩散连接方法
CN109570765A (zh) 一种钛合金与镍基高温合金激光增材连接的制造方法
CN107350655B (zh) 一种铜/锡纳米复合粉末活性焊料及其制备方法
WO2015085650A1 (zh) 一种W-Ti合金靶材组件扩散焊接方法
CN108326317B (zh) TiAl合金与Ti2AlNb粉末制备环形件的方法
CN103415365A (zh) 用于局部修复损坏的热机械部件的方法以及因此生产的部件尤其是涡轮机部件
CN101497148A (zh) 一种准热等静压扩散连接装置及方法
CN108555305B (zh) Ti2AlNb合金和TiAl粉末制备环形件的方法
CN110734296B (zh) 一种基于镍基高温合金与陶瓷的连接接头及其制备方法
CN106041350A (zh) 钨/铜或钨/钢接头及其制备方法
CN111347147B (zh) 一种钨与热沉材料的热等静压连接方法
CN112082413A (zh) 一种超薄均温板及其加工方法
CN109676234A (zh) 一种镍基高温合金环形件局部扩散连接铜银合金的方法
CN110732768A (zh) 一种基于非晶合金的同种/异种金属连接成形方法
CN105220121B (zh) 一种靶材组件及其制备方法
FR2464123A1 (fr) Procede de fabrication d'une pale de turbine a gaz refroidie par un liquide
CN102794612B (zh) 一种W/Cu复合构件的制备方法
CN108526676A (zh) 热等静压扩散连接TiAl合金与Ti2AlNb合金环形件的方法
CN109759794A (zh) 一种高温合金环形件连接铜银合金的方法
US8268454B2 (en) Composite articles made by process for joining stainless steel part and zirconia ceramic part
CN114453693A (zh) 一种纯锆层连接tzm合金和石墨的接触反应钎焊工艺
CN104625623A (zh) 一种制备Cu-W/Cu-Cu复合板材的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190517

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication