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专利号: 2021105001640
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-25
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种DD98同种镍基单晶高温合金的SPS扩散焊接方法,其特征在于:是以Ni‑Cr‑W‑B‑Si‑Fe粉钎料作为中间过渡层,通过SPS技术对DD98同种镍基单晶高温合金进行固相扩散焊接,从而获得DD98与DD98同种镍基单晶高温合金接头。

2.根据权利要求1所述的DD98同种镍基单晶高温合金的SPS扩散焊接方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)对待焊的DD98镍基单晶高温合金进行表面处理;即对DD98镍基单晶高温合金的待焊面进行去除油污、预磨、抛光及超声波清洗并干燥的处理;

(2)将两块待焊DD98镍基单晶高温合金和中间层Ni‑Cr‑W‑B‑Si‑Fe粉钎料按照石墨压头‑石墨垫片‑待焊DD98镍基单晶高温合金‑Ni‑Cr‑W‑B‑Si‑Fe粉钎料‑待焊DD98镍基单晶高温合金‑石墨垫片‑石墨压头装配到石墨模具中;

(3)将装有待焊件的石墨模具置入放电等离子烧结系统中,并用保温碳毡包裹石墨模具,调整红外测温仪镜头对准模具测温孔,连接压力调节至10MPa,打开真空泵和充气泵使炉内真空度达到要求,然后通入直流脉冲电流开始升温,升温速率100℃/min,升温至连接温度950 1000℃时开始保温,保温时间为0 5min;随后降温冷却凝固,以完成DD98镍基单晶~ ~

高温合金之间的SPS固相扩散连接。

3.根据权利要求1所述的DD98同种镍基单晶高温合金的SPS的扩散焊接方法,其特征在于,所述Ni‑Cr‑W‑B‑Si‑Fe粉钎料中的各元素重量分数的组分为:Cr占8 12%,W占11‑14%,B~

占1‑4%,Si占2‑4%,Fe占2‑5%,余量为Ni。

4.根据权利要求2所述的DD98同种镍基单晶高温合金的SPS扩散焊接方法,其特征在于,所述表面处理的过程为:先将待焊DD98镍基单晶高温合金置于丙酮中超声清洗以除去其表面的油污;然后依次采用320#、600#、800#、1000#、1500#SiC砂纸对DD98镍基单晶高温合金的待焊面进行打磨处理;随后采用3μm金刚石抛光剂进行抛光处理;最后将DD98镍基单晶高温合金置于酒精中进行超声清洗并干燥。

5.根据权利要求2所述的DD98同种镍基单晶高温合金的SPS扩散焊接方法,其特征在于,所述保温碳毡厚度为:5mm,以降低整个焊接过程温度不均匀带来的不利影响。

6.根据权利要求2所述的DD98同种镍基单晶高温合金的SPS扩散焊接方法,其特征在于,所述真空度达到要求,其过程为:先打开真空泵抽到10Pa,然后进行充入氮气至

10000Pa,重复以上过程三次,最后使真空度至10000Pa。

7.根据权利要求2所述的DD98同种镍基单晶高温合金的SPS扩散焊接方法,其特征在于,所述降温冷却凝固的过程为:从连接温度随炉自然降温至室温。

8.根据权利要求3所述的DD98同种镍基单晶高温合金的SPS扩散焊接方法,其特征在于,所述Ni‑Cr‑W‑B‑Si‑Fe粉钎料是通过将称好的Ni粉、Cr粉、W粉、B粉、Si粉和Fe粉研磨混合后采用真空感应熔炼结合雾化方式制备而得。

9.根据权利要求3所述的DD98同种镍基单晶高温合金的SPS扩散焊接方法,其特征在于,所述Ni‑Cr‑W‑B‑Si‑Fe粉钎料中的各元素重量分数的组分为:Cr占10%,W占11%,B占

1.5%,Si占3%,Fe占2.5%,余量为Ni粉。

10.根据权利要求1所述的一种DD98同种镍基单晶高温合金的SPS扩散焊接方法,其特征在于,制得的合金接头的室温剪切性能达301MPa。