金属铍与GH3625高温合金的真空活性钎焊方法与流程

本发明涉及异种材料连接，尤其涉及一种金属铍与gh3625高温合金的真空活性钎焊方法。

背景技术：

1、金属铍具有密度低、比刚度高、导热性好、热中子吸收截面小等优异性能，在核工业、航空航天及国防军工领域具有重要应用。gh3625（又称inconel 625）是一种以钼、铌为主要强化元素的固溶强化型镍基变形高温合金，从低温到980℃均具有良好的拉伸性能和疲劳性能，且耐盐雾气氛下的应力腐蚀，广泛应用于航空发动机零部件、宇航结构部件和化工设备。gh3625合金的焊接性能良好，可采用钎焊连接。

2、将金属铍与gh3625高温合金进行连接，可充分发挥铍的低密度、高比刚度特性和gh3625的高温强度、耐腐蚀特性，在航空航天热端部件、核反应堆结构件等领域具有重要应用前景。

3、然而，现有技术中将金属铍与gh3625高温合金进行连接存在焊接质量较低的问题，具体原因包括：金属铍具有剧毒，焊接过程中易产生脆性金属间化合物，传统熔焊方法难以获得可靠接头；铍的再结晶温度较低，高温焊接易导致铍的晶粒长大和性能退化；现有铍与金属的钎焊方法通常采用含铟、锡的低熔点钎料（如ag-cu-in-sn，钎焊温度610℃～650℃），虽然可避免铍的再结晶，但接头适应高温性能不足；铍与gh3625的热膨胀系数存在差异，焊后冷却过程中易产生残余应力，导致接头开裂或气密性下降。

技术实现思路

1、为克服不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提升铍与gh3625高温合金焊接接头的质量。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、金属铍与gh3625高温合金的真空活性钎焊方法，包括以下步骤：

4、s1：将金属铍件与gh3625高温合金件的待连接面进行清洁处理；

5、s2：在金属铍件与gh3625高温合金件的待连接面之间放置银铜钛活性钎料，银铜钛活性钎料中钛的质量百分含量为2%～5%；

6、s3：将装配好的工件放入真空炉中，抽真空至真空度≤3×10-3pa，加热至850℃～920℃并保温10min～20min；

7、s4：冷却后获得铍-gh3625高温合金钎焊接头。

8、进一步的，铍件的待连接面不进行镀镍、镀铜或其他金属化预处理。

9、进一步的，步骤s1中，清洁处理中，铍件采用丙酮或乙醇超声清洗，gh3625高温合金件依次采用去油、酸洗、去离子水冲洗及烘干处理。

10、进一步的，步骤s2中，在金属铍件与gh3625高温合金件的待连接面之间放置银铜钛活性钎料后，采用石墨或钼金属工装向金属铍件与gh3625高温合金件施加相向作用的压力，压力范围为0.2mpa～0.5mpa。

11、进一步的，步骤s3中，所述钎焊的升温速率为5℃/min～10℃/min。

12、进一步的，步骤s4中，冷却为随炉冷却，降温速率为3℃/min～8℃/min，冷却至200℃以下出炉。

13、进一步的，银铜钛活性钎料为膏状或箔片状。

14、进一步的，gh3625高温合金的组分包括：cr的质量百分比为20%—23%，mo的质量百分比为8%—10%，nb的质量百分比为3%—4%，fe的质量百分比为≤5%，ni的质量百分比为58%-69%。

15、进一步的，获得铍-gh3625高温合金钎焊接头后，将铍-gh3625高温合金钎焊接头在2mpa正压条件下进行水下检测。

16、本发明的有益效果是：

17、采用银铜钛活性钎料中的ti元素作为活性组元，与铍和gh3625合金反应形成焊接结构，解决铍材高温再结晶和热膨胀系数匹配问题，提升焊接接头质量，验证指标要求更高，工程指向性更强；且用较低含量的ti精准适配gh3625表面特性，在保证润湿的同时避免了脆性相，从而保证了正压气密性，进一步提升了焊接接头的质量。

1.金属铍与gh3625高温合金的真空活性钎焊方法，其特征在于，包括以下步骤，

2.根据权利要求1所述的金属铍与gh3625高温合金的真空活性钎焊方法，其特征在于，铍件的待连接面不进行镀镍、镀铜预处理。

3.根据权利要求1所述的金属铍与gh3625高温合金的真空活性钎焊方法，其特征在于，步骤s1中，清洁处理中，金属铍件(1)采用丙酮或乙醇超声清洗，gh3625高温合金件(2)依次采用去油、酸洗、去离子水冲洗及烘干处理。

4.根据权利要求1所述的金属铍与gh3625高温合金的真空活性钎焊方法，其特征在于，步骤s2中，在金属铍件(1)与gh3625高温合金件(2)的待连接面之间放置银铜钛活性钎料(3)后，采用石墨或钼金属工装向金属铍件(1)与gh3625高温合金件(2)施加相向作用的压力，压力范围为0.2mpa～0.5mpa，且使得金属铍件(1)与gh3625高温合金件(2)的待连接面之间的间距控制在0.05mm-0.15mm。

5.根据权利要求1所述的金属铍与gh3625高温合金的真空活性钎焊方法，其特征在于，步骤s3中，升温速率范围为5℃/min～10℃/min。

6.根据权利要求1所述的金属铍与gh3625高温合金的真空活性钎焊方法，其特征在于，步骤s4中，冷却过程为随炉冷却，降温速率范围为3℃/min～8℃/min，冷却至200℃以下出炉。

7.根据权利要求1所述的金属铍与gh3625高温合金的真空活性钎焊方法，其特征在于，银铜钛活性钎料(3)为膏状或箔片状。

8.根据权利要求1所述的金属铍与gh3625高温合金的真空活性钎焊方法，其特征在于，gh3625高温合金的组分包括：cr的质量百分比为20%—23%，mo的质量百分比为8%—10%，nb的质量百分比为3%～4%，fe的质量百分比为≤5%，ni的质量百分比为58%-69%。

9.根据权利要求1所述的金属铍与gh3625高温合金的真空活性钎焊方法，其特征在于，获得铍-gh3625高温合金钎焊接头后，将铍-gh3625高温合金钎焊接头在2mpa正压条件下进行水下检测，检测方法包括：2mpa气压加压，将钎焊接头或组件置于水下，观察30s～60s内有无气泡产生，无气泡则判定气密性合格。