【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及航空釬焊，尤其涉及一種多元ti基中熵合金釬料、其應(yīng)用與釬焊方法。
技術(shù)介紹
1、tial基合金的主要優(yōu)點體現(xiàn)在低密度(3.9～4.2g/cm)、較高的比強度和比剛度以及800℃以下良好的蠕變抗力、抗氧化和阻燃性能。在航空領(lǐng)域采用tial基合金制造的零件能夠長期承受700～850℃的工作溫度，相對于鈦合金大幅度提高了構(gòu)件的長期服役溫度；而與傳統(tǒng)鎳基高溫合金相比，tial基合金的密度更低和比強度更高。因而，tial基合金在航空領(lǐng)域具有廣泛的高溫應(yīng)用前景。
2、然而，tial基合金自身脆性大，室溫塑性僅有1～3％，在焊接過程中極易產(chǎn)生裂紋。從高可行性和良好經(jīng)濟性角度出發(fā)，釬焊技術(shù)是一種非常適合焊接tial基合金的連接技術(shù)。目前，tial基合金釬焊技術(shù)的研究集中在釬焊方法改進、釬焊料、釬焊工藝、釬焊過程控制和釬焊接頭的室溫/高溫強度等方面，然而，釬料的釬焊溫度和釬焊接頭的強度仍不協(xié)調(diào)。
3、ag基或al基釬料的釬焊溫度較低，但釬焊接頭高溫強度明顯不足；雖然ti基釬料釬焊接頭的室溫強度有所提升，但是釬焊接頭高溫強度仍然不足，而且有的ti基釬料對應(yīng)的釬焊溫度還很高，如超出1200℃容易引起母材性能損傷。因此，tial基合金釬焊料研究的關(guān)鍵在于：既能在較低釬焊溫度下(低于1200℃)實現(xiàn)釬焊，同時釬焊接頭也具備較高的室溫/高溫(750～850℃)強度。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)解決的技術(shù)問題在于提供一種多元ti基中熵合金釬料，其可有效解決tial合金釬焊
2、有鑒于此，本申請?zhí)峁┝艘环N多元ti基中熵合金釬料，其特征在于，以質(zhì)量百分比計，包括：
3、mn：16.0～22.0％，fe：12.0～18.0％，ni：2.0～8.0％，co：2.0～8.0％，v：1.0～7.0％，cr：0～6.0％，ti：余量。
4、優(yōu)選的，所述中熵合金釬料包括：mn：17.0～21.0％，fe：13.0～17.0％，ni：2.5～7.5％，co：2.5～7.5％，v：1.5～6.5％，cr：0.5～5.5％，ti：余量。
5、優(yōu)選的，所述中熵合金釬料的制備方法包括以下步驟：
6、a)按照多元ti基中熵合金釬料的質(zhì)量百分比配料，再進行熔煉，得到合金錠；
7、b)將所述合金錠制備成不同使用形態(tài)的中熵合金釬料。
8、優(yōu)選的，所述多元ti基中熵合金釬料的使用形態(tài)包括以下形狀中的一種或多種：熔煉合金塊、熔煉合金碎顆粒、熔煉合金薄片狀、熔煉合金粉末、急冷態(tài)箔帶狀和粉末燒結(jié)體。
9、本申請還提供了所述的多元ti基中熵合金釬料在ti基材料釬焊連接中的應(yīng)用。
10、本申請還提供了一種tial合金的釬焊方法，包括以下步驟：
11、s1)將母材的表面進行預(yù)處理；
12、s2)在步驟s1)得到的母材的待焊位置添加釬料，得到裝配組件；
13、s3)將所述裝配組件進行釬焊；
14、所述釬料為權(quán)利要求1～4任一項所述的多元ti基中熵合金釬料。
15、優(yōu)選的，所述裝配組件中母材之間的釬焊間隙為0.03～0.10mm。
16、優(yōu)選的，所述釬焊的溫度為1180～1190℃。
17、優(yōu)選的，所述釬焊的方法為真空釬焊。
18、優(yōu)選的，所述釬焊具體為：
19、將所述裝配組件置于真空釬焊爐中以10～40℃/min速率升溫至500～700℃，再以10～30℃/min速率升溫至800～1000℃，再以10～25℃/min速率升溫至1180～1190℃并保溫20～75min；保溫結(jié)束后，以10～40℃/min速率降溫，隨爐冷卻至室溫。
20、本申請?zhí)峁┝艘环N多元ti基中熵合金釬料，以質(zhì)量百分比計，其包括：mn：16.0～22.0％，fe：12.0～18.0％，ni：2.0～8.0％，co：2.0～8.0％，v：1.0～7.0％，cr：0～6.0％，ti：余量。本申請在中熵合金釬料中加入了五種以上的合金元素，其中fe和mn元素可以細化晶粒和固溶強化，從而提高tial接頭的室溫和高溫力學(xué)性能；ni元素促進動態(tài)再結(jié)晶，改善tial接頭的熱加工塑性；co元素能細化晶粒，提高tial接頭的室溫強度和塑性，并能提高高溫氧化性能；cr元素能顯著提高tial接頭塑性，并且cr與mn耦合后能顯著細化晶粒，進而明顯提高tial接頭室溫/高溫強度和韌性；v元素能細化晶粒和提高tial合金強度和韌性。因此，本申請?zhí)峁┑拟F料綜合利用不同元素的固溶強化、細晶強化作用提升了釬焊接頭的強度。同時釬料中上述金屬元素的加入可形成ti-mn-fe、ti-ni-co、ti-co和ti-ni多種共晶成分，以及co-v(cr)、ni-v(cr)和mn-ni多種低熔成分聯(lián)合降熔，釬料實際的液相線為1103.5～1113.2℃，因此，可以在1180～1190℃范圍內(nèi)進行釬焊，顯著降低了釬焊溫度。
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1.一種多元Ti基中熵合金釬料，其特征在于，以質(zhì)量百分比計，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多元Ti基中熵合金釬料，其特征在于，所述中熵合金釬料包括：Mn：17.0～21.0％，F(xiàn)e：13.0～17.0％，Ni：2.5～7.5％，Co：2.5～7.5％，V：1.5～6.5％，Cr：0.5～5.5％，Ti：余量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多元Ti基中熵合金釬料，其特征在于，所述中熵合金釬料的制備方法包括以下步驟：
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的多元Ti基中熵合金釬料，其特征在于，所述多元Ti基中熵合金釬料的使用形態(tài)包括以下形狀中的一種或多種：熔煉合金塊、熔煉合金碎顆粒、熔煉合金薄片狀、熔煉合金粉末、急冷態(tài)箔帶狀和粉末燒結(jié)體。
5.權(quán)利要求1～4任一項所述的多元Ti基中熵合金釬料在Ti基材料釬焊連接中的應(yīng)用。
6.一種TiAl合金的釬焊方法，包括以下步驟：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的釬焊方法，其特征在于，所述裝配組件中母材之間的釬焊間隙為0.03～0.10mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的釬焊方法，其特征在
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的釬焊方法，其特征在于，所述釬焊的方法為真空釬焊。
10.根據(jù)權(quán)利要求6或9所述的釬焊方法，其特征在于，所述釬焊具體為：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種多元ti基中熵合金釬料，其特征在于，以質(zhì)量百分比計，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多元ti基中熵合金釬料，其特征在于，所述中熵合金釬料包括：mn：17.0～21.0％，fe：13.0～17.0％，ni：2.5～7.5％，co：2.5～7.5％，v：1.5～6.5％，cr：0.5～5.5％，ti：余量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多元ti基中熵合金釬料，其特征在于，所述中熵合金釬料的制備方法包括以下步驟：
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的多元ti基中熵合金釬料，其特征在于，所述多元ti基中熵合金釬料的使用形態(tài)包括以下形狀中的一種或多種：熔煉合金塊、熔煉合金碎...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：熊華平，任海水，翟智梁，任新宇，
申請(專利權(quán))人：中國航發(fā)北京航空材料研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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