[发明专利]一种铜镍锰合金钎料粉末及其制备方法有效

专利信息
申请号: 201911069033.0 申请日: 2019-11-05
公开(公告)号: CN110732801B 公开(公告)日: 2020-12-04
发明(设计)人: 操齐高;郑晶;贾志华;孟晗琪;戎万;王金鑫 申请(专利权)人: 西北有色金属研究院
主分类号: B23K35/30 分类号: B23K35/30;B23K35/40;B22F1/00;B22F9/08;C22C1/03;C22C9/05;C22C9/06
代理公司: 西安创知专利事务所 61213 代理人: 马小燕
地址: 710016*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 一种 铜镍锰 合金 粉末 及其 制备 方法
【说明书】:

发明公开了一种铜镍锰合金钎料粉末,由以下质量百分含量的成分组成:镍28%~30%,锰27%~30%,钴4%~6%,硅0.6%~1.4%,铁0.8%~1.6%,硼0.1%~0.3%,磷0.08%~0.2%,氧小于0.1%,硫小于0.05%,碳小于0.1%,其他杂质总量小于0.5%,余量为铜;本发明还公开了一种制备铜镍锰合金钎料粉末的方法,将原料混匀后放入真空感应熔炼气雾化制粉设备中熔炼为混合合金液,经雾化分散得到铜镍锰合金钎料粉末。本发明铜镍锰合金钎料粉末的组成含量差异小,减少了中间脆性相的生成;本发明对加热熔炼过程及雾化进行控制,得到化学成分均匀稳定、杂质量低的铜镍锰合金钎料粉末。

技术领域

本发明属于钎焊材料制备技术领域,具体涉及一种铜镍锰合金钎料粉末及其制备方法。

背景技术

飞机发动机中涉及零部件成千上万,需要焊接的零部件数量极其庞大,其中,铜镍锰合金钎料是多种零部件常用的钎焊材料。

由于铜镍锰合金钎料中含有八种元素,各元素性质差异大,很容易形成中间脆性相,导致合金材料本身脆性高,不具有压延加工所需的塑性。在用于钎料领域时,无法制备成焊丝、焊带使用,因此制成钎料粉末使用是该合金用于钛合金焊接的重要途径。

真空感应熔炼气雾化制粉,具有工艺流程短、适应性广、批量化容易等特点,是制备合金粉末最常使用的方法。然而,由于各合金本身性质的差异、成分要求的不同、氧含量控制、杂质成分控制以及粒径和成品率的要求不同,关键工艺技术和方法差异很大,不同合金材料其制备技术尚没有特定的规律可循,不能简单地采用其他合金制粉工艺来生产铜镍锰合金钎料。另外,铜镍锰合金钎料中含有硼、磷等元素,极易在熔炼过程中烧损而致使合金元素成分控制偏离要求值,很难生产出成分满足要求的合金钎料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足,提供一种铜镍锰合金钎料粉末。该铜镍锰合金钎料粉末中各组成及含量的差异较小,减少了中间脆性相的生成,提高了铜镍锰合金钎料粉末的塑性,使其适用于多种钛合金焊接材料领域。

为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种铜镍锰合金钎料粉末,其特征在于,由以下质量百分含量的成分组成:镍28%~30%,锰27%~30%,钴4%~6%,硅0.6%~1.4%,铁0.8%~1.6%,硼0.1%~0.3%,磷0.08%~0.2%,氧小于0.1%,硫小于0.05%,碳小于0.1%,其他杂质总量小于0.5%,余量为铜。

另外,本发明还提供了一种铜镍锰合金钎料粉末的制备方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

步骤一、对真空感应熔炼气雾化制粉设备中的氧化镁坩埚进行捣制,然后进行加热除湿气;

步骤二、将原料电解铜板、电解镍板、电解锰、电积钴板、工业纯铁、纯硅和镍硼中间合金混合均匀后加入到步骤一中经加热除湿气后的氧化镁坩埚中,然后放入真空感应熔炼气雾化制粉设备的熔炼炉中,将铜磷中间合金放入二次加料斗中,封闭炉门,对熔炼炉抽真空至真空度为1Pa~10Pa,并进行加热熔炼,使原料完全熔化为合金液;所述加热熔炼的具体过程为:加热升温至原料开始熔化时,充入氩气至真空度为-0.04MPa~-0.02MPa,然后加热升温至原料全部熔化。

步骤三、当步骤二中得到的合金液的表面开始凝固时,将步骤二中二次加料斗中的铜磷中间合金加入到合金液中,然后继续加热熔炼至完全熔化,得到混合合金液;

步骤四、将步骤三中得到的混合合金液倒入真空感应熔炼气雾化制粉设备的中间包,并沿着中间包底部的导流管流出至雾化室,然后向雾化室中的喷嘴中通入高压氩气,从导流管流出的混合合金液在高压氩气气流的作用下从雾化室的喷嘴中喷出,雾化分散成微小液滴后下落并冷却形成合金粉末,将合金粉末进行分级筛分,得到铜镍锰合金钎料粉末。

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