一種Ti-Zr-Cu-Ni-Co-Mo非晶釬料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于焊接材料領(lǐng)域,公開了一種Ti-Zr-Cu-Ni-Co-Mo非晶釬料及其制備方法。所述釬料由Ti、Zr、Cu、Ni、Co與Mo組成,上述組分的質(zhì)量百分含量分別為:Zr24~27%、Cu12~14%、Ni11~13%、Co1.8~4.2%、Mo1.2~2.8%,余量為Ti。按上述組分含量進(jìn)行配料,然后采用鎢極電弧熔煉方法制備釬料合金錠,將合金錠破碎成小顆粒后放入石英管中加熱熔化,采用快速凝固技術(shù)在高真空單輥旋淬系統(tǒng)中制備得到Ti-Zr-Cu-Ni-Co-Mo非晶箔帶釬料。所得釬料具有熔點低、熔程短、釬焊TiAl接頭連接強(qiáng)度高等優(yōu)點。
【專利說明】 —種T1-Zr-Cu-N1-Co-Mo非晶釬料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于焊接材料領(lǐng)域,具體涉及一種T1-Zr-Cu-N1-Co-Mo非晶釬料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]TiAl基金屬間化合物合金具有密度小(約為3.8g/cm3),比強(qiáng)度和彈性模量高、高溫力學(xué)性能和抗氧化性能優(yōu)異等特點,被認(rèn)為是一種理想的、具有廣闊應(yīng)用前景的新型高溫結(jié)構(gòu)材料。然而TiAl合金的本質(zhì)硬脆性使其難于進(jìn)行室溫塑性成形甚至切削加工,從而限制了 TiAl合金的應(yīng)用范圍。為了拓展和深化TiAI基合金的應(yīng)用,解決連接問題顯得尤為重要。目前,TiAl合金的連接方法主要有熔化焊、摩擦焊、擴(kuò)散連接和釬焊等。熔化焊連接TiAl合金時,不可避免的會產(chǎn)生裂紋和高殘余熱應(yīng)力,極難獲得高性能接頭。摩擦焊和擴(kuò)散連接則因相應(yīng)設(shè)備成本較高,且對TiAl工件幾何尺寸和表面精度要求也較高,以致在TiAl合金連接中的應(yīng)用受到了明顯限制。與其他連接方法相比,釬焊具有連接溫度低、殘余應(yīng)力小、接頭設(shè)計靈活、熱影響小、設(shè)備成本低、接頭連接效果好等優(yōu)點,因而被認(rèn)為是一種較為適合連接TiAl合金的方法。
[0003]釬焊TiAl合金常用的釬料主要有Ag基、Al基和Ti基合金。采用Ag基釬料釬焊TiAl合金時,可獲得較高的室溫接頭強(qiáng)度。R.K.Shiue等人于2003年第51期《Acta Materialia》上發(fā)表的文章 “ Infrared brazing of TiAl intermetallic usingBAg-8braze alloy” 中采用 Ag-Cu 共晶釬料 BAg_8 感應(yīng)釬焊 Ti50A150,經(jīng) 950°C、保溫 60s釬焊獲得的接頭的最大抗剪強(qiáng)度達(dá)到了 343MPa,然而一旦環(huán)境溫度超過400°C,接頭的抗剪強(qiáng)度急劇下降。而且Ag基釬料釬焊接頭的抗氧化性能也較差。顯然,采用Ag基釬料釬焊難以充分發(fā)揮TiAl合金的高溫特性。Al基釬料雖然釬焊溫度低,但釬焊TiAl合金時容易生成穩(wěn)定的脆性Ti3Al界面反應(yīng)層,并且該反應(yīng)層在焊后很難采用熱處理的辦法去除,以致接頭力學(xué)性能非常差。R.K.Shiue等人于2003年第11期《Intermetallies》上發(fā)表的文章 “ Infrared brazing of TiAl using Al-based braze alloys,,中米用純 Al和BAlS1-4釬料對Ti50A150進(jìn)行感應(yīng)釬焊,結(jié)果顯示,采用純鋁釬焊TiAl的接頭強(qiáng)度極低,采用BAlS1-4釬焊時接頭的最大抗剪強(qiáng)度得到了明顯提高,但也只有86.2MPa。Ti基釬料因其主組元與母材TiAl合金相同,因而釬焊時具有良好的潤濕性,獲得的接頭結(jié)合牢固,室溫和高溫力學(xué)性能優(yōu)異,而且其釬焊接頭耐蝕性好。S.J.Lee等人于1999年第
7期〈〈Intermetallics〉〉上發(fā)表的文章“Infrared joining strength and interfacialmicrostructures of T1-48Al-2Nb_2Cr intermetallics using Ti_15Cu_15Ni foil,,中采用50 μ m厚的T1-15Cu-15Ni箔材對T1-48Al-2Nb_2Cr進(jìn)行紅外感應(yīng)釬焊,經(jīng)1200°C釬焊42s獲得的接頭抗剪強(qiáng)度達(dá)到了 320MPa。哈爾濱工業(yè)大學(xué)的宋曉國等人于2012年第22期〈〈Intermetallics〉〉上發(fā)表的文章“Brazing high Nb containing TiAl alloy usingTiN1-Nb eutectic braze alloy” 中采用 Ti40Ni40Nb20 合金釬料對 Ti_45Al_5Nb-(W, B.Y)合金進(jìn)行真空釬焊,當(dāng)釬焊溫度在1160?1260°C范圍內(nèi)時,獲得了較優(yōu)良的釬焊接頭,接頭室溫和600°C時的抗剪強(qiáng)度分別達(dá)到了 308MPa和172MPa。雖然采用上述研發(fā)的Ti基釬料釬焊TiAl合金可獲得較高力學(xué)性能的接頭,但釬焊溫度較高,難以滿足某些對釬焊溫度要求較為苛刻的TiAl零部件的釬焊,而且釬焊溫度高易生成較厚的金屬間化合物并會增大對母材的溶蝕程度。因此,有必要研制一種低熔點(< 900°C)、低成本、制造工藝性能好、釬焊TiAl時接頭綜合性能優(yōu)異的Ti基釬料。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點和不足之處,本發(fā)明的首要目的在于提供一種T1-Zr-Cu-N1-Co-Mo 非晶釬料。
[0005]本發(fā)明的另一目的在于提供上述T1-Zr-Cu-N1-Co-Mo非晶釬料的制備方法。
[0006]本發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0007]一種T1-Zr-Cu-N1-Co-Mo非晶釬料,由T1、Zr、Cu、N1、Co與Mo組成,上述組分的質(zhì)量百分含量為:Zr24 ~27%、Cul2 ~14%、Nill ~13%、Col.8 ~4.2%,Mol.2 ~2.8%,余量為Ti。
[0008]所述釬 料是厚度為25~45 μ m,寬度為10~12mm的箔帶釬料,所述釬料的熔點最低可達(dá)847°C,熔化溫度范圍為832°C~870°C,熔程為15°C~30°C。
[0009]上述T1-Zr-Cu-N1-Co-Mo非晶釬料的制備方法,包括以下步驟:
[0010](I)配料:以T1、Zr、Cu、N1、Co、Mo金屬顆粒為原材料,每種原料的純度均≥99.9%,按以下元素的質(zhì)量百分含量配制爐料:Zr24%~27%、Cul2%~14%、Nill%~13%,Col.8%~4.2%,Mol.2%~2.8%,余量為 Ti ;
[0011](2)熔煉釬料合金:將步驟(1)配好的爐料放入真空電弧爐中,在高純氬氣保護(hù)下采用鎢極電弧熔煉得到釬料合金錠,合金錠反復(fù)熔煉5~6次;
[0012](3)箔材制備:采用機(jī)械破碎方式將步驟(2)中釬料合金錠破碎成便于填裝的小顆粒后放入石英管中加熱熔化,采用快速凝固技術(shù)在高真空單輥旋淬系統(tǒng)中制備得到T1-Zr-Cu-N1-Co-Mo非晶箔帶釬料。
[0013]步驟(1)所述配料之前需要對原料金屬顆粒表面進(jìn)行去氧化膜和雜質(zhì)處理,具體為:對金屬顆粒進(jìn)行酸洗、堿泡,然后用無水乙醇沖洗吹干,最后在丙酮浴劑中超聲波清洗吹干。
[0014]步驟(2)所述熔煉制備釬料合金步驟具體為:采用鎢極電弧熔煉釬料合金錠,熔煉之前先將真空電弧爐的爐腔內(nèi)真空度抽至5X10_3Pa以上,充氬氣至0.05MPa~
0.075MPa,如此反復(fù)操作至少3遍,然后在氬氣保護(hù)的氣氛下,用電流大小為125A~150A的鎢極電弧對爐料進(jìn)行熔煉。
[0015]步驟(3)所述箔材制備步驟具體為:采用機(jī)械破碎方式將步驟(2)中釬料合金錠破碎成便于填裝的小顆粒,酒精清洗吹干后置于石英管中,然后將填裝有釬料合金顆粒的石英管安裝在高真空單輥旋淬系統(tǒng)上,再將高真空單輥旋淬系統(tǒng)爐腔內(nèi)的真空度抽至
8X 10_4Pa以上,然后充氬氣至0.04MPa~0.06MPa,如此反復(fù)操作至少3遍,再在氬氣保護(hù)氣氛下,對石英管加熱使合金顆粒完全熔化,而后用氬氣將石英管中的熔體噴射到高真空單輥旋淬系統(tǒng)中高速旋轉(zhuǎn)的銅輥表面后急速冷卻,制備出T1-Zr-Cu-N1-Co-Mo非晶釬料箔帶。[0016]步驟(3)所述箔材制備工藝參數(shù)具體為:旋轉(zhuǎn)銅輥的線速度為25m/s~40m/s,石英管管口與銅輥上表面的距離為1mm~2mm,用于熔體噴射的氬氣壓力為0.07MPa~
0.08MPa。
[0017]步驟(3)所述T1-Zr-Cu-N1-Co-Mo非晶釬料箔帶是指厚度為25~45 μ m,寬度為10~12_的箔帶。
[0018]本發(fā)明的釬料的制備原理為:通過增加Zr含量并控制Cu+Ni元素的總含量(< 30% ),降低了釬料的熔點,減少了焊縫中TixCuy和TixNiy金屬間化合物的生成量,提高了釬料的非晶成形能力和成帶性,增加了釬料在TiAl合金表面的潤濕鋪展性,并減少了由于釬料脆性造成的釬焊裝配困難;通過添加適量的Co和Mo元素,可減少釬料對母材的溶蝕和抑制釬料合金的共析反應(yīng)速度,有效防止釬焊過程中金屬間化合物的富集,提高了釬料釬焊TiAl合金接頭的連接強(qiáng)度。
[0019]通過本發(fā)明的制備方法及所得到的產(chǎn)物具有如下優(yōu)點及有益效果:
[0020](I)本發(fā)明釬料的熔點低,其熔化溫度范圍為832°C~870°C,相應(yīng)釬焊溫度為900 ~1050 ;
[0021](2)本發(fā)明的釬料熔程短,最小可達(dá)15°C ;
[0022](3)本發(fā)明釬料釬焊TiAl合金接頭的連接強(qiáng)度高;
[0023](4)本發(fā)明釬料的非晶成形能力和成帶性高,釬料在TiAl合金表面的潤濕鋪展性好。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1 為本發(fā)明實例 2 中非晶釬料 Ti43.7Zr25.65Cul3.3Ν?12.35Co3Mo2 (wt.% )的X射線衍射(XRD)圖譜;
[0025]圖2 為本發(fā)明實例 2 中非晶釬料 Ti43.7Zr25.65Cul3.3Ν?12.35Co3Mo2 (wt.% )的透射電鏡(TEM)及選區(qū)電子衍射(SAED)圖;
[0026]圖3 為本發(fā)明實例 I 中非晶釬料 Ti44.6Zr26.2Cul3.6Ν?12.6Col.8Mol.2(wt.% )的DSC曲線;
[0027]圖4 為本發(fā)明實例 2 中非晶釬料 Ti43.7Zr25.65Cul3.3Nil2.35Co3Mo2(wt.% )的DSC曲線;
[0028]圖5 為本發(fā)明實例 3 中非晶釬料 Ti42.8Zr25.lCul3Nil2.1Co4.2Mo2.8 (wt.% )的DSC曲線。
【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述,但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0030]實施例1
[0031](I)配料:以T1、Zr、Cu、N1、Co、Mo金屬顆粒為原材料,每種原料的純度均≥ 99.9%,按質(zhì)量百分含量為 Ti44.6%,Zr26.2%,Cul3.6%,Nil2.6%,Col.8%,Mol.2%配制爐料,在配料之前對顆粒表面進(jìn)行去除氧化膜和雜質(zhì)處理,即采用1.5%HF-2.5%HN03-5% HCl-91% H2O (VoI % )先酸洗,再在2mol/L的NaOH溶液里浸泡5min,然后用無水乙醇沖洗、吹干,最后在丙酮中超聲波清洗IOmin后吹干;[0032](2)熔煉釬料合金:將步驟(1)配好的爐料放入WS-4型非自耗真空電弧爐的水冷銅坩堝中,先將爐腔內(nèi)真空度抽至4.5X 10_3Pa再充氬氣至0.06MPa,如此反復(fù)操作3遍,然后在氬氣保護(hù)的氣氛下采用電流大小為150A鎢極電弧熔煉5次得到釬料合金錠;
[0033](3)箔材的制備:采用機(jī)械破碎方式將步驟(2)中釬料合金錠破碎成小顆粒,酒精清洗吹干后取8g裝入出口寬度0.3mm、長度IOmm的扁式石英管中,而后將裝有釬料合金顆粒的石英管安裝在WK-1I B型高真空單輥旋淬系統(tǒng)上,確保石英管與加熱感應(yīng)圈同軸且石英管管口與高真空單輥旋淬系統(tǒng)中的銅輥上表面的距離為1.5mm,然后將高真空單輥旋淬系統(tǒng)爐腔內(nèi)的真空度抽至7.8 X 10_4Pa再充氬氣至0.06MPa,如此反復(fù)操作5遍,調(diào)整好噴射氬氣的壓力值為0.07MPa,設(shè)定液體急冷裝置銅輥旋轉(zhuǎn)線速度為35m/s,待銅輥加速到設(shè)定的速度后,打開高頻電源開關(guān),按住高頻加熱開關(guān)采用高頻感應(yīng)加熱的方式熔化石英管中的釬料合金至黃白色,且開始流動,立即按下吹氣開關(guān),當(dāng)熔體不再濺出,松開高頻加熱開關(guān)和吹氣開關(guān)。在噴射氣體作用下,液態(tài)釬料噴射到高速旋轉(zhuǎn)的銅輥表面上,在急冷條件下形成30 μ m厚,寬度為12mm的連續(xù)、韌性和表面質(zhì)量優(yōu)良的T1-Zr-Cu-N1-Co-Mo非晶釬料箔帶。
[0034]采用本實施方式制備的T1-Zr-Cu-N1-Co-Mo非晶釬料箔帶表面光亮,邊緣齊整,韌性好,其DSC曲線如圖3所示。由圖3可看出本實施例制備的非晶箔帶釬料熔化溫度區(qū)間為833~848°C,熔程為15°C ;在加熱溫度1000°C,保溫時間30min的條件下,0.52克非晶釬料在T1-48Al-2Nb-2Cr合金鋪展面積為256mm2 ;在釬焊溫度950°C,釬焊時間5min的條件下真空釬焊T1-48Al-2Nb-2Cr合金,其釬焊接頭室溫抗剪強(qiáng)度平均值為273MPa,約為母材強(qiáng)度的68% ;800°C抗剪強(qiáng)度平均值為21IMPa。
[0035]實施例2
[0036](1)配料:以T1、Zr、Cu、N1、Co、Mo金屬顆粒為原材料,每種原料的純度均^ 99.9%,按質(zhì)量百分含量為 Ti43.7%、Zr25.65%, Cul3.3%, Nil2.35%, Co3%, Mo2%配制爐料,在配料之前對顆粒表面進(jìn)行去除氧化膜和雜質(zhì)處理,即采用1.5%HF-2.5%HN03-5% HCl-91% H2O (VoI % )先酸洗,再在2mol/L的NaOH溶液里浸泡5min,然后用無水乙醇沖洗、吹干,最后在丙酮中超聲波清洗IOmin后吹干;
[0037](2)熔煉釬料合金:將步驟(1)配好的爐料放入WS-4型非自耗真空電弧爐的水冷銅坩堝中,先將爐腔內(nèi)真空度抽至4X 10_3Pa再充氬氣至0.055MPa,如此反復(fù)操作4遍,然后在氬氣保護(hù)的氣氛下采用電流大小為140A鎢極電弧熔煉6次得到釬料合金錠;
[0038](3)箔材的制備:采用機(jī)械破碎方式將步驟(2)中釬料合金錠破碎成小顆粒,酒精清洗吹干后取8g裝入出口寬度0.3mm、長度IOmm的扁式石英管中,而后將裝有釬料合金顆粒的石英管安裝在WK-1I B型高真空單輥旋淬系統(tǒng)上,確保石英管與加熱感應(yīng)圈同軸且石英管管口與高真空單輥旋淬系統(tǒng)中的銅輥上表面的距離為2mm,然后將高真空單輥旋淬系統(tǒng)爐腔內(nèi)的真空度抽至7.8 X KT4Pa再充氬氣至0.05MPa,如此反復(fù)操作3遍,調(diào)整好噴射氬氣的壓力值為0.07MPa,設(shè)定液體急冷裝置銅輥旋轉(zhuǎn)線速度為40m/s,待銅輥加速到設(shè)定的速度后,打開高頻電源開關(guān),按住高頻加熱開關(guān)采用高頻感應(yīng)加熱的方式熔化石英管中的釬料合金至黃白色,且開始流動,立即按下吹氣開關(guān),當(dāng)熔體不再濺出,松開高頻加熱開關(guān)和吹氣開關(guān)。在噴射氣體作用下,液態(tài)釬料噴射到高速旋轉(zhuǎn)的銅輥表面上,在急冷條件下形成25 μ m厚,寬度為11.6mm的連續(xù)、韌性和表面質(zhì)量優(yōu)良的T1-Zr-Cu-N1-Co-Mo非晶釬料箔帶。
[0039]采用本實施方式制備的T1-Zr-Cu-N1-Co-Mo非晶釬料箔帶表面光亮,邊緣齊整,韌性好,所得非晶釬料的X射線衍射(XRD)圖譜如圖1所示,透射電鏡(TEM)及選區(qū)電子衍射(SAED)圖如圖2所示,DSC曲線如圖4所示。由圖1所示的X射線衍射(XRD)圖譜和圖2所示的透射電鏡(TEM)及選區(qū)電子衍射(SAED)圖可以確認(rèn)本實施例制備的釬料為非晶結(jié)構(gòu);由圖4可看出,本實施例制備的非晶釬料箔帶熔化溫度區(qū)間為832~847°C,熔程為15°C ;在加熱溫度950°C,保溫時間30min的條件下,0.46克釬料在T1-48Al_2Nb_2Cr合金鋪展面積為268mm2 ;在釬焊溫度950°C,釬焊時間5min的條件下真空釬焊T1-48Al_2Nb_2Cr合金,其釬焊接頭室溫抗剪強(qiáng)度平均值為316MPa,約為母材強(qiáng)度的80% ;800°C抗剪強(qiáng)度平均值為280MPa。
[0040]實施例3
[0041](1)配料:以T1、Zr、Cu、N1、Co、Mo金屬顆粒為原材料,每種原料的純度均≥ 99.9%,按質(zhì)量百分含量為 Ti42.8%,Zr25.1%,Cu13.0%,Nil2.1%,Co4.2%,Mo2.8%配制爐料,在配料之前對顆粒表面進(jìn)行去除氧化膜和雜質(zhì)處理,即采用1.5%HF-2.5%HN03-5% HCl-91% H2O (VoI % )先酸洗,再在2mol/L的NaOH溶液里浸泡5min,然后用無水乙醇沖洗、吹干,最后在丙酮中超聲波清洗IOmin后吹干;
[0042](2)熔煉釬料合金:將步驟(1)配好的爐料放入WS-4型非自耗真空電弧爐的水冷銅坩堝中,先將爐腔內(nèi)真空度抽至4X 10_3Pa再充氬氣至0.065MPa,如此反復(fù)操作5遍,然后在氬氣保護(hù)的氣氛下采用電流大小為130A鎢極電弧熔煉6次得到釬料合金錠;
[0043](3)箔材的制備:采用機(jī)械破碎方式將步驟⑵中釬料合金錠破碎成小顆粒,酒精清洗吹干后取8g裝入出口寬度0.3mm、長度IOmm的扁式石英管中,而后將裝有釬料合金顆粒的石英管安裝在WK-1I B型高真空單輥旋淬系統(tǒng)上,確保石英管與加熱感應(yīng)圈同軸且石英管管口與高真空單輥旋淬系統(tǒng)中的銅輥上表面的距離為1mm,先將高真空單輥旋淬系統(tǒng)爐腔內(nèi)的真空度抽至7.8 X 10_4Pa再充氬氣至0.05MPa,如此反復(fù)操作4遍,調(diào)整好噴射氬氣的壓力值為0.08MPa,設(shè)定液體急冷裝置銅輥旋轉(zhuǎn)線速度為25m/s,待銅輥加速到設(shè)定的速度后,打開高頻電源開關(guān),按住高頻加熱開關(guān)采用高頻感應(yīng)加熱的方式熔化石英管中的釬料合金至黃白色,且開始流動,立即按下吹氣開關(guān),當(dāng)熔體不再濺出,松開高頻加熱開關(guān)和吹氣開關(guān)。在噴射氣體作用下,液態(tài)釬料噴射到高速旋轉(zhuǎn)的銅輥表面上,在急冷條件下形成45 μ m厚,寬度為10.4mm的連續(xù)、韌性和表面質(zhì)量優(yōu)良的T1-Zr-Cu-N1-Co-Mo非晶釬料箔帶。
[0044]采用本實施方式制備的T1-Zr-Cu-N1-Co-Mo非晶釬料箔帶表面光亮,邊緣齊整,韌性好,其DSC曲線如圖5所示。由圖5可看出本實施例制備的非晶箔帶釬料熔化溫度區(qū)間為833~855°C,熔程為22°C ;在加熱溫度1000°C,保溫時間30min的條件下,0.52克釬料在T1-48Al-2Nb-2Cr合金鋪展面積為240mm2 ;在釬焊溫度1000°C,釬焊時間5min的條件下真空釬焊T1-48Al-2Nb-2Cr合金,其釬焊接頭室溫抗剪強(qiáng)度平均值為258MPa,約為母材強(qiáng)度的65% ;800°C抗剪強(qiáng)度平均值為207MPa。
[0045]上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式,但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制,其它的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化,均應(yīng)為等效的置換方式,都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種T1-Zr-Cu-N1-Co-Mo非晶釬料,其特征在于:所述非晶釬料由T1、Zr、Cu、N1、Co與Mo組成,上述組分的質(zhì)量百分含量為:Zr24~27%,Cul2~14%,Nill~13%,Col.8~4.2%, Mol.2 ~2.8%,余量為 Ti。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種T1-Zr-Cu-N1-Co-Mo非晶釬料,其特征在于:所述非晶釬料是厚度為25~45 μ m,寬度為10~12mm的箔帶釬料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種T1-Zr-Cu-N1-Co-Mo非晶釬料,其特征在于:所述非晶釬料的熔點為847°C~870°C,熔程為15°C~30°C。
4.權(quán)利要求1~3任一項所述的一種T1-Zr-Cu-N1-Co-Mo非晶釬料的制備方法,其特征在于:具體制備步驟如下: (1)配料:以T1、Zr、Cu、N1、Co、Mo金屬顆粒為原材料,每種原料的純度均≥99.9%,按以下元素的質(zhì)量百分含量配制爐料:Zr24%~27%、Cul2%~14%、Nill%~13%、Col.8%~4.2%,Mol.2%~2.8%,余量為 Ti ; (2)熔煉釬料合金:將步驟(1)配好的爐料放入真空電弧爐中,在高純氬氣保護(hù)下采用鶴極電弧熔煉得到釬料合金錠,合金錠反復(fù)熔煉5~6次; (3)箔材制備:采用機(jī)械破碎方式將步驟(2)中釬料合金錠破碎成便于填裝的小顆粒后放入石英管中加熱熔化,采用快速凝固技術(shù)在高真空單輥旋淬系統(tǒng)中制備得到T1-Zr-Cu-N1-Co-Mo非晶箔帶釬料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種T1-Zr-Cu-N1-Co-Mo非晶釬料的制備方法,其特征在于:步驟(1)所述配料之前需要對原料金屬顆粒表面進(jìn)行去氧化膜和雜質(zhì)處理,具體為:對金屬顆粒進(jìn)行酸洗、堿泡,然后用無水乙醇沖洗吹干,最后在丙酮浴劑中超聲波清洗吹干。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種T1-Zr-Cu-N1-Co-Mo非晶釬料的制備方法,其特征在于:步驟(2)所述熔煉之前先將真空電弧爐的爐腔內(nèi)真空度抽至5X10_3Pa以上再充氬氣至0.05MPa~0.075MPa,如此反復(fù)操作3~5遍,然后在氬氣保護(hù)的氣氛下,用電流大小為125A~150A的鎢極電弧對爐料進(jìn)行熔煉。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種T1-Zr-Cu-N1-Co-Mo非晶釬料的制備方法,其特征在于:步驟(3)所述箔材制備步驟具體為:采用機(jī)械破碎方式將步驟(2)中釬料合金錠破碎成便于填裝的小顆粒,酒精清洗吹干后置于石英管中,而后將填裝有釬料合金顆粒的石英管安裝在高真空單輥旋淬系統(tǒng)上,將高真空單輥旋淬系統(tǒng)爐腔內(nèi)的真空度抽至8X10_4Pa以上再充氬氣至0.04MPa~0.06MPa,如此反復(fù)操作3~5遍,再在氬氣保護(hù)氣氛下,對石英管加熱使合金顆粒完全熔化,而后用氬氣將石英管中的熔體噴射到高真空單輥旋淬系統(tǒng)中高速旋轉(zhuǎn)的銅輥表面后冷卻,制備出T1-Zr-Cu-N1-Co-Mo非晶釬料箔帶。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種T1-Zr-Cu-N1-Co-Mo非晶釬料的制備方法,其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)的銅輥的線速度為25m/s~40m/s,石英管管口與銅輥上表面的距離為1mm~2mm,用于熔體噴射的氬氣壓力為0.07MPa~0.08MPa。
【文檔編號】B23K35/40GK103949802SQ201410165758
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月23日
【發(fā)明者】李小強(qiáng), 李力, 屈盛官, 楊超 申請人:華南理工大學(xué)