C/C或C/SiC复合材料与金属的真空活性钎焊工艺

摘要

本发明公开了属于异质材料连接技术领域的一种C/SiC或C/C复合材料与金属的真空活性钎焊工艺。其工艺过程为：分别对复合材料、被焊金属、活性钎料进行预处理后将活性钎料置于被焊复合材料与金属之间，垂直施加封接压力，然后将待焊工件置于真空钎焊炉内进行真空焊接。当复合材料与金属热膨胀系数差较大时，采用在双层钎料中间夹放金属过渡层来缓解封接应力。本发明具有如下特点：(1)对复合材料进行高温、真空热处理，避免了真空焊接时复合材料挥发物影响焊料封接质量；(2)活性钎料与复合材料直接发生物理化学反应，气密性好；(3)通过过渡金属塑性变形释放封接应力，连接强度高。

主权项

C/C或C/SiC复合材料与金属的真空活性钎焊工艺，其特征在于，具体步骤为：(1)C/C或C/SiC焊接区域表面预处理：采用金刚石砂轮对C/C或C/SiC复合材料焊接区域表面进行磨削加工，加工量为0.1～0.5mm，加工完成后，在丙酮溶液中超声波清洗20～40min，热风烘干后进行真空热处理；(2)活性钎料清洗：取厚度为0.05～0.15mm的片状活性钎料，在丙酮溶液中超声波清洗20～40min后用去离子水清洗干净，烘干待用；(3)被焊金属清洗：首先在60～80℃碱溶液中煮沸5～10min进行除油处理，用去离子水冲洗干净后酸洗30～60s除锈，最后用去离子水清洗干净，烘干待用；(4)过渡层金属清洗：用砂纸将金属表面打磨干净，在丙酮溶液中超声波清洗20～40min取出，吹干待用；(5)装卡、焊接：将活性钎料置于被焊复合材料与金属之间，垂直施加0.5～2MPa封接压力，然后将待焊工件置于真空钎焊炉内进行焊接；(6)残余应力缓解：当复合材料与金属热膨胀系数差大于(15～30)×10-7/℃时，两者间焊接要进行应力缓解，采用“三明治”式活性钎料，即在双层钎料中间夹放金属过渡层，形成“被焊复合材料-活性钎料/金属过渡层/活性钎料-被焊金属”的封接结构。