[发明专利]采用高温CuPdW低热膨胀系数复合钎料钎焊碳基材料与镍基高温合金的方法

权利要求书

1.采用高温CuPdW低热膨胀系数复合钎料钎焊碳基材料与镍基高温合金的方法，其特征在于该钎焊碳基材料与镍基高温合金的方法按照以下步骤实现：

一、打磨碳基材料待焊表面，经过超声清洗和烘干，得到干燥的碳基材料；

二、按照质量分数将2.5～15％的Cr粉和97.5～85％的Sn粉球磨混合，得到Sn-Cr混合粉末，Sn-Cr混合粉末和粘结剂混合成金属膏，涂覆在碳基材料待焊表面；

三、将涂覆好金属膏的碳基材料放入真空炉中，在800～1050℃的温度下加热处理，得到加热处理后的碳基材料；

四、将加热处理后的碳基材料放入HNO₃溶液中进行腐蚀处理，得到带有碳化铬层的碳基材料；

五、将带有碳化铬层的碳基材料放入无水乙醇溶液中超声清洗，吹干后得到碳化铬表面改性的碳基材料；

六、打磨镍基高温合金待焊表面，经过超声清洗和烘干，得到干燥的镍基高温合金；

七、将CuPdW钎料箔片放置在碳化铬改性的碳基材料待焊表面与镍基高温合金待焊表面之间，得到待焊件，待焊件放入真空炉中，抽真空，以1150～1250℃的温度保温处理，得到连接件；

八、保温结束后，控制降温速率降温至350℃～450℃，之后随炉冷却至室温，完成碳基材料与镍基高温合金的钎焊。

2.根据权利要求1所述的采用高温CuPdW低热膨胀系数复合钎料钎焊碳基材料与镍基高温合金的方法，其特征在于步骤一依次采用180、400、800、1200#SiC水磨砂纸打磨碳基材料待焊表面。

3.根据权利要求1所述的采用高温CuPdW低热膨胀系数复合钎料钎焊碳基材料与镍基高温合金的方法，其特征在于步骤一所述的碳基材料为石墨、C/C复合材料、C/SiC复合材料、石墨烯或者金刚石。

4.根据权利要求1所述的采用高温CuPdW低热膨胀系数复合钎料钎焊碳基材料与镍基高温合金的方法，其特征在于步骤二中的粘结剂为羧甲基纤维素水溶液、无水乙醇或者丙酮溶液。

5.根据权利要求1所述的采用高温CuPdW低热膨胀系数复合钎料钎焊碳基材料与镍基高温合金的方法，其特征在于步骤三中加热处理的时间为30～90min。

6.根据权利要求1所述的采用高温CuPdW低热膨胀系数复合钎料钎焊碳基材料与镍基高温合金的方法，其特征在于步骤四中将加热处理后的碳基材料放入体积分数为20％～60％的HNO₃溶液中进行腐蚀处理30～120min。

7.根据权利要求1所述的采用高温CuPdW低热膨胀系数复合钎料钎焊碳基材料与镍基高温合金的方法，其特征在于步骤六中镍基高温合金为GH镍基变形高温合金、K镍基铸造高温合金、粉末冶金镍基高温合金、单晶镍基高温合金或者氧化物弥散强化镍基高温合金。

8.根据权利要求1所述的采用高温CuPdW低热膨胀系数复合钎料钎焊碳基材料与镍基高温合金的方法，其特征在于步骤七中CuPdW钎料箔片的制备方法如下：

a、按照质量百分含量将32～76％的Cu粉、16～57％的Pd粉和5～20％的W粉混合，采用行星式球磨仪进行机械球磨3～24h，球磨转速为250～550r/min，球磨结束后得到Cu-Pd-W混合粉末；

b、将Cu-Pd-W混合粉末放入压片模具中，压制成钎料箔片。

9.根据权利要求8所述的采用高温CuPdW低热膨胀系数复合钎料钎焊碳基材料与镍基高温合金的方法，其特征在于钎料箔片的厚度为0.05～0.5mm。

10.根据权利要求1所述的采用高温CuPdW低热膨胀系数复合钎料钎焊碳基材料与镍基高温合金的方法，其特征在于步骤七中保温的时间为5～30min。