[发明专利]Cf/SiC复合材料与Ni基高温合金的连接方法

权利要求书

1.C_f/SiC复合材料与Ni基高温合金的连接方法，其特征在于：

(1)先对C_f/SiC复合材料焊接面进行处理，通过待焊接表面与含Ti的活性金属液起反应，由于C纤维、SiC陶瓷与含Ti的活性金属液反应速度不同，相较而言，SiC陶瓷容易起反应，形成碳纤维凸起，同时在SiC陶瓷基体表面形成含Ti反应层，在后续高温钎焊连接过程中，该反应层可保护SiC陶瓷基体免受Ni元素的侵蚀；(2)使用Ni-Cr-Si钎料对上述处理过的C_f/SiC复合材料与Ni基高温合金进行高温钎焊连接，连接前钎料中加有SiC粉、W粉，以阻碍Ni元素由Ni基高温合金向SiC陶瓷基体中的扩散；具体包括如下步骤：

(1)焊接母材的表面处理：将镍基高温合金的焊接面经研磨除去表面氧化膜；C_f/SiC复合材料的焊接表面用300-600目的细砂纸进行打磨，以除去表面杂物；磨好后的C_f/SiC复合材料与Ni基高温合金两种母材表面均用丙酮清洗干净，放入温度设定为50-80℃的干燥箱中烘干备用；

(2)C_f/SiC复合材料焊接面的预处理：使用Cu-Ti或Ag-Cu-Ti金属液对C_f/SiC复合材料焊接面的预处理，Cu-Ti合金的配料重量百分比为Cu-(22-28)wt％Ti，Ag-Cu-Ti合金的配料重量百分比为：27-37wt％Cu、10-20wt％Ti、余量为Ag；根据待处理的C_f/SiC复合材料焊接面的大小，按上述百分比称取适量的Cu、Ti或Ag、Cu、Ti放入氮化硼坩埚或镁砂坩埚中，加热到950℃至1000℃，保温5-30min后取出，将C_f/SiC复合材料取出待用；

(3)焊接材料准备：在平均粒度为1～6μm的Ni-(16-20)wt％Cr-(8-10)wt％Si合金粉末钎料中，加入SiC粉或W粉，SiC粉的重量占钎料总重量2-9％，SiC粉的费氏平均粒度小于10μm，W粉的重量占钎料总重量20-50％，W粉的平均粒度为1-5μm；加分散剂乙醇搅拌均匀成膏状，预置在两连接母材的焊接面之间；

(4)钎焊：为避免钛合金和焊料的氧化，钎焊过程是在高真空条件下完成的，将准备好的焊接件放入真空室的恒温区，当真空度达到6×10^-3Pa以上便开始加热，升温速率为10℃/min，加热采用分段加热，先加热到250℃，保温40-80分钟，以除去焊接件中可能残存的水份及其它挥发性物质，另外使焊接件温度与炉温平衡；继续升到设定的焊接温度，保温设定的时间后冷却，冷却速度低于6℃/min；焊接温度为1200-1350℃，保温时间为5-20min。