[发明专利]一种C/C及C/SiC复合材料与金属的植丝增强钎焊连接方法

权利要求书

1.一种C/C及C/SiC复合材料与金属的植丝增强钎焊连接方法，其特征在于，采用电火花打孔的方式，在复合材料待焊面预先加工一些规则分布的盲孔，将高强度金属丝植入孔内，控制金属丝长度大于孔深0.2~0.3mm，即金属丝露出复合材料表面0.2~0.3mm；然后对表面植丝的复合材料与金属进行钎焊连接，以获得一种高强度金属丝穿过复合材料/连接层界面的连接接头；所述连接方法可通过金属丝的钉扎和强化作用，使复合材料/连接层界面断裂能显著增加，进而提高接头强度及可靠性，所述金属丝包括Mo丝、Nb丝或W丝。

2.如权利要求1所述的C/C及C/SiC复合材料与金属的植丝增强钎焊连接方法，其特征在于具体工艺过程包括以下步骤：

步骤1，复合材料打孔：采用电火花打孔的方式，在复合材料待焊表面加工一些均匀分布的盲孔，打孔密度为8~64个/cm²，孔深为1~3mm，孔径为0.3~0.5mm；所述打孔密度为单位面积上的孔数；

步骤2，处理待焊母材：将金属母材待焊面用240~400目砂纸打磨，去除表面杂物及氧化膜；将打磨好的金属母材、金属丝以及打孔的复合材料放入酒精中，用超声波清洗机反复清洗2~3次；清洗后放入真空干燥箱中烘干备用；

步骤3，复合材料植丝：将金属丝植入复合材料表面盲孔内，控制金属丝的长度大于孔深0.2~0.3mm，即金属丝露出复合材料表面0.2~0.3mm；

步骤4，配制连接材料：根据被连接材料选取合适的钎料，加入适量有机溶剂搅拌均匀，调制呈膏状；所述有机溶剂为乙醇、α-松油醇或汽油-橡胶；

步骤5，预置连接材料：将调制好的膏状钎料均匀地预置在植丝复合材料与金属待焊面之间，轻压使钎料与母材之间充分接触，控制预置层厚度为0.5~0.9mm；

步骤6，真空钎焊：将预置好的待焊件放入真空钎焊炉中，关紧炉门，抽真空至5×10^-3Pa；然后分两步升温加热至钎焊温度，保温一段时间后炉冷降温，得到植丝增强钎焊接头。

3.如权利要求2所述的C/C及C/SiC复合材料与金属的植丝增强钎焊连接方法，其特征在于步骤1所述的电火花打孔工艺参数为：峰值电流为2~3A，脉冲宽度为8~10μs，脉冲间隔为60~80μs。

4.如权利要求2所述的C/C及C/SiC复合材料与金属的植丝增强钎焊连接方法，其特征在于步骤2所述烘干温度为40~60℃，烘干时间为10~30min。

5.如权利要求2所述的C/C及C/SiC复合材料与金属的植丝增强钎焊连接方法，其特征在于步骤6所述升温加热制度是：以8~10℃/min的升温速率加热至100~300℃保温10~15min；再以10~15℃/min的升温速率加热至钎焊温度，保温5~30min后炉冷降温，冷却速率≤5℃/min。