[发明专利]一种焊料在焊接C/SiC复合材料和金属中的应用方法

权利要求书

1.一种焊料在焊接C/SiC复合材料和金属中的应用方法；其特征在于包括下述步骤：

步骤1

将C/SiC复合材料和待焊金属的待连接面铣平后喷砂至表面粗糙度Ra为1.6～0.4μm；

步骤2

去除喷砂后的C/SiC复合材料和待焊金属的连接面的杂质后，将其放入10～20g/100mL的K₂ZrF₆溶液中，80～120℃保温；

步骤3

将Cu-Cr-Zr-Ni合金粉和Ti粉进行干混至混合均匀，得到混合粉；所述混合粉按质量百分比计，包括下述组分：

Cu-Cr-Zr-Ni合金粉80～90％，Ti粉10～20％；

所述Cu-Cr-Zr-Ni合金粉，以质量百分比计包括下述组分：

Cr 0.2-1.5％；

Zr 0.1-0.6％；

Ni 10-40％；

余量为Cu和不可避免杂质；

步骤4

将步骤2处理的C/SiC复合材料包埋在步骤3的混合粉中，真空烧结，获得表层金属化且渗入金属的C/SiC复合材料；

步骤5

将步骤4制备的表层金属化的C/SiC复合材料的待连接面铣平后喷砂至表面粗糙度Ra为1.6～0.4μm；

步骤6

将步骤5得到的C/SiC复合材料和待焊金属的待连接面贴合并沿贴合面的垂直方向施加20～40MPa的压力，真空热压后卸压随炉冷却，得到C/SiC复合材料和金属的连接件。

2.根据权利要求1所述的一种焊料在焊接C/SiC复合材料和金属中的应用方法；其特征在于：

步骤4中，真空烧结工艺参数为：真空热压炉炉膛中的真空度小于等于10^-2Pa；烧结温度1100～1200℃，保温时间0.5～2h，炉内压力控制在15～20MPa；升温速率与降温速率均为10～15℃/min，烧结完成后卸压随炉冷却至室温；

步骤6中，热压炉内真空度不超过5.0×10^-3Pa，以5～10℃/min的速率升温，保温时间为5～20min，然后以5～10℃/min的速率降温，最后卸压，得到成品。

3.根据权利要求1所述的一种焊料在焊接C/SiC复合材料和金属中的应用方法；其特征在于：所述的待焊金属选自钛合金、铜合金、镍合金、铝合金、铝基复合材料中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的一种焊料在焊接C/SiC复合材料和金属中的应用方法；其特征在于：

当待焊金属为7055铝合金时，所得成品的室温下剪切强度大于等于139MPa；

当待焊金属为SiC颗粒增强铝基复合材料时，所得成品的室温下剪切强度大于等于187MPa；所述SiC颗粒增强铝基复合材料以质量百分比包括下述组分：SiC 15％，余量为铝合金基体；所述铝合金基体为2024铝合金；

当待焊金属为钛合金TC4时，所得成品的室温下剪切强度大于等于142MPa；

当待焊金属为铜合金H60时，所得成品的室温下剪切强度大于等于195MPa；

当待焊金属为镍合金inconel 600时，所得成品的室温下剪切强度大于等于216MPa。

5.根据权利要求1所述的一种焊料在焊接C/SiC复合材料和金属中的应用方法；其特征在于：

所述Cu-Cr-Zr-Ni合金粉，以质量百分比计包括下述组分：

Cr 0.5-1.5％；

Zr 0.1-0.4％；

Ni 15-40％；

余量为Cu和不可避免杂质。

6.根据权利要求5所述的一种焊料在焊接C/SiC复合材料和金属中的应用方法；其特征在于：

所述Cu-Cr-Zr-Ni合金粉，以质量百分比计包括下述组分：

Cr 1.0-1.2％；

Zr 0.1-0.4％；

Ni 30-40％或15％；

余量为Cu和不可避免杂质。