一种镍基高温合金钎焊后的热处理工艺

本发明涉及高温合金焊接制造领域，特别是一种高温合金钎焊连接后的真空热处理工艺。

背景技术：

1、刷式封严作为航空发动机的关键密封结构，其连接质量直接影响发动机的机械寿命和使用性能。该构件由前后背板和刷丝束组成，目前多采用真空电子束焊接，但高能量密度易导致刷丝烧损变形，难以获得力学与密封性能优良的构件。而真空钎焊则能实现构件整体均匀受热，有效地控制热变形，且真空环境下钎料优异的润湿性，能够实现刷式封严结构狭窄间隙精密连接，满足其高质量生产要求。

2、镍基高温合金因其优良的高温性能、抗疲劳性、抗氧化性及耐蚀性，可长期服役于600℃以上的高温工作环境，常用于发动机热端部件。gh625作为ni-cr基固溶强化型变形高温合金，在低温至950℃有良好的抗拉性能和抗疲劳性能；gh4145作为ni-cr基沉淀硬化型变形高温合金，具有较高的强度、耐蚀性和抗氧化性及出色的成形性能。两者可分别用于刷式封严背板和刷丝材料。bni-2钎料具有良好的润湿性和流动性，b和si降熔元素可降低钎料的液相线温度并促进钎料与母材的润湿与扩散，cr元素的加入则提高了钎料的抗氧化和耐蚀性能，适用于gh625和gh4145真空钎焊，获得满足服役要求的刷式封严结构。

3、然而，钎焊态接头中通常存在由非平衡凝固形成的共晶组织(如ni-si、ni-b共晶)以及扩散影响区内富cr、mo、nb的硼化物等脆性相，会显著降低接头的力学性能和服役可靠性。合理的热处理工艺可有效消除钎焊过程中形成的脆性相，促进强化相析出，显著提升接头的力学性能与服役可靠性。

4、因此，本发明的目的在于提供一种镍基高温合金钎焊后的热处理工艺，旨在有效提升钎焊接头的力学性能与服役可靠性，克服现有技术中接头性能不足的问题，实现高质量、高稳定性的可靠连接。

技术实现思路

1、鉴于上述背景技术的局限性，本发明提出一种镍基高温合金钎焊后的热处理工艺，进而实现gh625和gh4145异种高温合金高质量连接，改善其钎焊接头质量，为航空发动机刷式封严结构钎焊工艺升级提供指导。

2、本发明的具体技术方案如下：

3、s1：gh625/gh4145异种高温合金材料和bni-2钎料准备及预处理；

4、s2：gh625/gh4145异种高温合金真空钎焊工艺设计及实施；

5、s3：gh625/gh4145异种高温合金真空钎焊焊后热处理工艺设计及实施；

6、s4：gh625/gh4145异种高温合金钎焊接头表征及性能测试；

7、优先地，gh625/gh4145异种高温合金材料和bni-2钎料准备及预处理。采用线切割工艺将两种母材分别加工成20mm×15mm×10mm和20mm×15mm×8mm的块体。真空钎焊前将母材待焊面用砂纸打磨去除表面氧化膜，并无水乙醇超声清洗去除表面油污。

8、优先地，gh625/gh4145异种高温合金真空钎焊及焊后热处理工艺设计及实施。在母材gh625和gh4145之间用模具涂敷钎料膏。将涂敷完成后的试样放置在真空炉中，对炉膛抽真空，真空度抽至1×10-3pa以下，按照真空钎焊加热工艺曲线进行gh625/gh4145钎焊连接。具体钎焊工艺曲线为：先从25℃加热至120℃并保温15min；然后，从120℃加热至550℃并保温15min；再从550℃加热至950℃并保温15min；最后，从950℃加热至1080℃并保温60min。加热速率均为10℃/min，加热及保温结束后，随炉自然冷却至室温。

9、优先地，gh625/gh4145异种高温合金真空钎焊焊后热处理工艺设计及实施。钎焊后试样采用真空热处理方式，通氩气保护。热处理工艺采用固溶+双级时效处理，具体为1050℃×1h/fc+845℃×8h/fc→705℃×8h/fc。

10、优先地，gh625/gh4145异种高温合金钎焊接头表征及性能测试。采用线切割工艺对热处理后钎焊接头加工处理，制备金相试样和力学性能测试试样。采用光学显微镜对热处理后钎焊接头微观组织金相观察和表征。采用万能电子试验机对试样抗拉强度进行测试，采用显微硬度计测试接头截面硬度。

11、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明所叙述的一种镍基高温合金钎焊后的热处理工艺，可以有效提高gh625/gh4145钎焊接头力学性能，实现接头的高质量连接与结构可靠性。为企业及工作人员升级钎焊工艺提供指导，提升产品质量。

1.一种镍基高温合金钎焊后的热处理工艺，其特征在于步骤为：