[发明专利]一种高温合金薄壁结构的钎焊料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种高温合金薄壁结构的钎焊料及其制备方法和应用。该高温合金薄壁结构的钎焊料的原料组成包括：10％‑12％的W，9％‑11％的Nb，9％‑11％的Co，6.0％‑8.0％的Cr，4.0％‑6.0％的Al，1.0％‑2.0％的Mo，0.3％‑0.9％的Ti，0.25％‑0.35％的B，0.1％‑0.15％的C和余量的Ni，该高温合金薄壁结构的钎焊料的各原料组分的质量百分比之和为100％。将上述高温合金薄壁结构的钎焊料的原料组成按比例混合，通过冶炼形成铸锭；将铸锭制成粉末焊料或非晶态带状焊料，得到上述高温合金薄壁结构的钎焊料。本发明的上述高温合金薄壁结构的钎焊料适用于高温合金薄壁结构的耐高温钎焊料，可以在1000℃‑1200℃的高温条件下使用。

技术领域

本发明涉及一种适用于高温合金薄壁结构的耐高温钎焊料及其制备方法，属于航空材料制造技术领域。

背景技术

对于高速飞行器来说，机体结构对其机动性、敏捷性和承载能力产生重要影响，随着马赫数的提高，机体结构在耐热、隔热方面的性能也越来越受到关注。

在各种机体结构中，具有减重、承载、耐热/隔热等综合特性的新型机体结构(如蒙皮-桁条(即加强筋结构)和夹层(即夹芯结构)形式的薄壁/超薄壁机体结构)仍是结构减重的首选。

高速飞行器在大气层中飞行时，将受到强烈的气动加热，当飞行马赫数Ma≥5时，飞行器头部驻点区的空气温度可达到1200℃以上，机翼前缘也可达到上千度的高温，普通金属材料会完全熔化，结构失去承载能力，必须采用其他更耐高温的新型高温合金材料来制造蜂窝夹层结构，以适应更宽的温度使用范围，如美国在金属热防护结构上采用新型镍基高温合金Alloy602CA或PM2000氧化物弥散强化合金替代Inconel617合金，可以使金属热防护结构的使用温度由1000℃提高到1200℃，而且PM2000氧化物弥散强化合金比Inconel617合金的密度还要低10％。

对于常用高温合金蜂窝夹层构的钎焊，目前常用的钎焊料主要有镍基焊料、钴基焊料，可以满足600℃-900℃温度范围内的高温使用的要求，但无法满足新型高温合金钎焊的高温使用要求(1000℃-1200℃)，国外目前对于PM2000蜂窝夹层结构的钎焊，一般采用Pd-Ni焊料，成本较高，是镍基焊料成本的上百倍。。

对于新型耐高温蜂窝薄壁结构，采用传统的耐高温钎焊料，均存在润湿性差、易溶蚀及成本过高等问题，设计出一种适合于新型耐高温蜂窝薄壁结构的耐高温钎焊料成为了本领域亟待解决的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种适用于高温合金薄壁结构的耐高温的钎焊料(薄壁结构一般指壁厚小于0.1mm的结构)，可以在1000℃-1200℃的高温条件下使用。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种高温合金薄壁结构的钎焊料，以该高温合金薄壁结构的钎焊料的总质量为100％计，该高温合金薄壁结构的钎焊料的原料组成包括：10％-12％的W，9％-11％的Nb，9％-11％的Co，6.0％-8.0％的Cr，4.0％-6.0％的Al，1.0％-2.0％的Mo，0.3％-0.9％的Ti，0.25％-0.35％的B，0.1％-0.15％的C和余量的Ni，该高温合金薄壁结构的钎焊料的各原料组分的质量百分比之和为100％。

本发明还提供了一种高温合金薄壁结构的钎焊料的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

将高温合金薄壁结构的钎焊料的原料组成按比例混合，通过冶炼形成铸锭；

将所述铸锭制成粉末焊料或非晶态带状焊料，得到高温合金薄壁结构的钎焊料。

在本发明提供的上述高温合金薄壁结构的钎焊料的制备方法中，优选地，通过真空感应冶炼形成铸锭。

在本发明提供的上述高温合金薄壁结构的钎焊料的制备方法中，优选地，通过雾化制粉方式将所述铸锭制成粉末焊料。