[发明专利]一种NiCrFeCuZrHf钎料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种NiCrFeCuZrHf钎料及其制备方法，涉及材料焊接技术领域，NiCrFeCuZrHf钎料为高熵钎料，且所述NiCrFeCuZrHf钎料的成分及原子百分比包括：Ni：5％‑15％，Cr：10％‑20％，Fe：10％‑20％，Cu：15％‑25％，Zr：10％‑20％，Hf：10％‑20％，Sn：0.5％‑5％，In：0.01％‑2％，Ga：0.01％‑2％。与现有技术比较，本发明NiCrFeCuZrHf钎料与TiAl合金、Ni基高温合金两种极异材料相容性均较好，钎料中硬脆相含量低，组织均匀，以固溶体为主，相应钎焊接头中金属间化合物含量少，尺寸小，弥散分布，钎焊接头强度高。

技术领域

本发明涉及材料焊接技术领域，具体而言，涉及一种NiCrFeCuZrHf钎料及其制备方法。

背景技术

TiAl合金在航空航天领域是非常具有发展前途的轻质耐高温结构材料，与Ni基高温合金相比，比重降低50％，而且可在750℃-860℃的高温下服役，用TiAl合金代替Ni基高温合金可以大幅减重，从而降低叶片等旋转机构的惯性矩，提高推重比，降低燃油消耗。然而TiAl合金一体化成形成本很高，但将TiAl合金与Ni基高温合金连接到一起，可以形成两种材料在降低成本和提高性能上的优势互补，比如采用TiAl合金与Ni基高温合金组成的双合金蜂窝结构的方案，可以大幅减小叶片结构重量。

现有技术中，常用于极异材料TiAl合金与Ni基高温合金连接的钎料中，Ag-Cu钎料与两种母材相容性都较好，但接头的高温性能差，不满足使用条件，而使用Ni基钎料和Ti基钎料进行连接时，接头中会生成脆性化合物，影响接头的强度。

发明内容

本发明解决的问题是现有技术中极异材料钎焊中存在的接头的高温性能差或接头强度低而不满足使用条件中的至少一个方面。

为解决上述问题，本发明提供一种NiCrFeCuZrHf钎料，NiCrFeCuZrHf钎料为高熵钎料，且所述NiCrFeCuZrHf钎料的成分及原子百分比包括：Ni：5％-15％，Cr：10％-20％，Fe：10％-20％，Cu：15％-25％，Zr：10％-20％，Hf：10％-20％，Sn：0.5％-5％，In：0.01％-2％，Ga：0.01％-2％。

可选地，所述NiCrFeCuZrHf钎料的成分及原子百分比包括：Ni：10％-15％，Cr：10％-15％，Fe：10％-15％，Cu：15％-20％，Zr：15％-20％，Hf：15％-20％，Sn：0.5％-5％，In：0.01％-2％，Ga：0.01％-2％。

可选地，所述NiCrFeCuZrHf钎料的成分及原子百分比包括：Ni：15％，Cr：10％，Fe：10％，Cu：20％，Zr：20％，Hf：20％，Sn：3％，In：1％，Ga：1％。

可选地，元素Sn、元素In和元素Ga以Ga-In-Sn合金的形式加入。

可选地，所述NiCrFeCuZrHf钎料为粉末状钎料，且所述NiCrFeCuZrHf钎料采用真空气雾化方法制备。

可选地，所述NiCrFeCuZrHf钎料为箔带状钎料，且所述NiCrFeCuZrHf钎料通过单辊急冷制带方法制备。

可选地，所述NiCrFeCuZrHf钎料为粘带状钎料。

本发明所述的NiCrFeCuZrHf钎料相较于现有技术的优势在于，本发明中，NiCrFeCuZrHf钎料成分符合高熵原则，原子半径差异较大，钎料形成非晶的倾向很大，总体混合熵很大，易形成均匀一致的组织，Ni、Cu与Zr、Hf共晶，使钎料熔点降低，钎料熔点控制在1000-1100℃间，且NiCrFeCuZrHf钎料与TiAl合金、Ni基高温合金两种极异材料相容性均较好，钎料中硬脆相含量低，组织均匀，以固溶体为主，相应钎焊接头中金属间化合物含量少，尺寸小，弥散分布，钎焊接头强度高。