[发明专利]一种采用铜基钎料焊接修补钛合金铸件的方法

说明书

技术领域

本发明属于有色金属材料技术领域，涉及一种采用铜基钎料焊接修补钛合金铸件的方法。

背景技术

钛合金的钎焊技术从七十年代开始获得较大发展，目前已分别形成了Ti-Cu-Ni，Ti-Zr-Cu，Ti-Zr-Ni，Ti-Zr-Be，Ti-Cu-Ni-Be，Ti-Zr-Cu-Ni，Ti-Ni，Ti-Ni-Ag等体系的钎料(O.Botstein，A.Rabinkin，Brazing oftitanium-based alloys with amorphous 25wt％Ti-25wt％Zr-50wt％Cu fillermetal，Materials Science&Engineering A，vol.A188，No.1-2，1994，P305-315；H.Inoue，T.Ogawa，Studying on welding of titanium alloys(Report 2)，Quarterly Journal of the Japan Welding Society，vol.9，No.1，1991，P136-142；H.Steffens，E.Degelmann，Simplified high-temperaturebrazing process for titanium and titanium alloys using an amorphous brazingfiller metal，Schweissen und Schneiden，vol.42，No.5，1990，P70-71；郭万林，钛基钎料的活性及理化性能对比研究，材料科学与工艺，vol.7，增刊，1999，P217-219；O.Taguchi，Y.Lijima，K.Hirano，Reaction diffusionin the Cu-Ti system，Journal ofthe Japan Institute of Metals，vol.54，No.6，1990，P619-627；兰士伟，钛合金接触反应钎焊，国际航空，1982，(8)：P44-46)。

钛合金铸件经常会出现缺陷，采用焊接修复方法进行补救是很经济的工艺方法。使用上述钛基钎料，原理上都可以用来对钛合金铸件缺陷进行焊接修复。但是，由于金属钛的成本价格较高，所以钛基钎料本身原材料成本就高，再考虑到钛基钎料合金粉末或快淬急冷箔带加工工序复杂以及合格率问题，钛基钎料合金粉末或快淬急冷箔带的制备工艺成本就更高，因此，对钛合金铸件的修复成本很高。

发明内容

本发明的目的是提出一种对钛合金铸件修复成本低廉的一种采用铜基钎料焊接修补钛合金铸件的方法。

本发明的技术方案是：采用钎料成分重量百分比为：Al：0～5％；Ni：0～5％；Ti：0～26％，余量为Cu的钎料，使用-40目～200目的单元素颗粒，机械搅拌混合均匀；再将钎料粉铺填在钛合金铸件的缺陷处，用有机胶和丙酮混合液将钎料粉固定在钛合金铸件的缺陷表面，在910～960℃温度下对钛合金铸件缺陷采用电弧或者氧-乙炔焰加热实施焊接修补；

所述方法中，对于修补疏松、孔洞缺陷，要将钎料粉铺填在钛合金铸件的缺陷处并且机械压实，钎料粉的用量为根据缺陷尺寸大小密实地填完疏松、孔洞缺陷后，再高出0.5～3.0mm；对于焊接修补壁过薄、铸件重量不达标的缺陷，需将钎料粉铺填在钛合金铸件的缺陷处，钎料粉的用量为其熔化后形成的厚度不超过2.0mm。

本发明具有的优点和有益效果，本发明使用铜基合金作为钎焊料，使钎料中的主要元素Cu与钎料中或被焊接修补的钛合金铸件中的Ti元素彼此发生共晶反应，使得钎料能够在910～960℃温度下对钛合金铸件缺陷进行焊接修复，钎料中元素Al和Ni是合金元素，只需使用单元素颗粒或粉末(-40目～200目)配制合金钎料，机械搅拌均匀后即可使用。相对于以前经常使用的钛基钎料合金粉末或快淬急冷箔带，不仅原料价格比钛基钎料明显降低，而且制备工艺大大简化，因此对于钛合金铸件缺陷焊接修复的成本大幅度降低。以采用本发明铜基钎焊料进行铸造钛合金高尔夫球头的焊接修补为例，采用本方案焊接修复的成本约为原来采用合金粉末或快淬急冷箔带形式钛基钎料的1/10～1/20。

具体实施方式

下面对本发明做进一步详细说明。