CN106736030B - 一种焊料在焊接C/SiC复合材料和金属中的应用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种异种材料的连接焊料及该焊料的应用方法。所述焊料；按质量百分比计，包括下述组分：Cu‑Cr‑Zr‑Ni‑(Al)‑(RE)合金粉80～90％，Ti粉10～20％；所述Cu‑Cr‑Zr‑Ni‑(Al)‑(RE)合金粉，以质量百分比计包括下述组分：Cr 0.2‑1.5％；Zr 0.1‑0.6％；Ni 10‑40％；余量为Cu和不可避免杂质。其应用工艺为：将表面粗糙度适宜的C/SiC复合材料和待焊金属进行活化后，先将C/SiC复合材料包埋于焊料中，得到表层金属化且渗入金属的C/SiC复合材料；然后再其与将待焊金属贴合，在压力条件下，焊合，得到成品。
Description
技术领域
本发明涉及一种异种材料的连接焊料及该焊料的应用方法，具体为连接C/SiC复合材料和金属的焊料以及该焊料的应用方法。
背景技术
C/SiC复合材料密度为2.0～2.5g/cm3，仅为高温合金的1/3～1/4，钨合金的1/9～1/10，具有耐高温、抗热震、抗烧蚀和类金属断裂的特点，可满足1650℃以下长寿命、2000℃以下有限寿命、3000℃以下瞬时寿命的使用要求。作为一种新型材料，C/SiC复合材料充分结合了碳纤维和SiC基体的优势，表现出低密度、高强度、耐高温、耐烧蚀、抗冲刷等优点，在航空航天、武器装备及其它工业领域具有广泛的应用前景。C/SiC复合材料作为制动材料具有密度低、抗热冲击性强、刹车平稳、热容量大、抗氧化性好、磨损失重率小等优点，而且克服了碳盘吸湿大、湿态摩擦系数低、静摩擦系数低、适应性差等不足。
但是C/SiC复合材料的广泛应用必然涉及到C/SiC复合材料自身及与其它材料特别是金属材料的连接问题。因为陶瓷与金属在物理、化学性质上差异很大，C/SiC复合材料与大多数金属的润湿角大于90°，即属于完全不润湿体系，因此无法实现直接复合。而且因为两者热膨胀系数的巨大差异，导致连接部分出现很大热应力而开裂。目前，常用的解决办法是在陶瓷与金属间构建中间过渡层，改善两者的润湿性，并缓解连接部位的热应力。
中国专利CN 101462890A公开了一种C/SiC复合材料与钛合金的连接方法，该方法将Cu粉、Ti粉和石墨粉混合而成的膏状钎料，连接C/SiC复合材料与钛合金，接头的剪切强度最高为126MPa。中国专利CN 102924109B公开了一种Cf/SiC陶瓷基复合材料连接方法，该连接方法选用Ti-Zr-Be合金作为连接材料，在不施加压力的真空条件下，950℃～1050℃保温5～120min，通过连接材料中各元素与母材Cf/SiC陶瓷基复合材料中的C纤维和SiC基体反应，生成高熔点TiC、ZrC、Ti-Si-C、Be2C等碳化物相，形成类似颗粒增强金属基复合材料的连接层，降低连接层的热膨胀系数，缓解接头热应力，接头的剪切强度最高达到125.14MPa，并且在800℃下仍有较高的剪切强度。
李树杰等采用Zr/Ta复合中间层，通过真空热压扩散焊连接工艺连接C/SiC和GH128镍基高温合金[李树杰等.稀有金属材料与工程，2002，31(增刊1)：393-396]，接头的连接强度为110.9MPa。李京龙等人采用Ti-Cu二元合金箔作为中间层材料连接C/SiC复合材料和金属Nb[Li jinglong,et al.Scripta Materialia,2006,55:151-154]，接头的剪切强度仅为34.1MPa。
发明内容
目前，由于受中间层成分及中间层成分与母材(C/SiC复合材料和金属)之间热膨胀系数不匹配，产生的残余应力，导致C/SiC复合材料和金属的连接强度提高受限。为克服这一难题，本发明提出一种焊料及其在焊接C/SiC复合材料和金属中的应用方法。
本发明一种焊料；按质量百分比计，包括下述组分：
Cu-Cr-Zr-Ni合金粉80～90％，Ti粉10～20％；
所述Cu-Cr-Zr-Ni合金粉，以质量百分比计包括下述组分：
Cr 0.2-1.5％、优选为0.5-1.5％、进一步优选为1.0-1.2％；
Zr 0.1-0.6％、优选为0.1-0.4％；
Ni 10-40％；优选15-40％，进一步优选为30-40％或15％。
余量为Cu和不可避免杂质。
本发明一种焊料；所述Cu-Cr-Zr-Ni合金粉，以质量百分比计，还包括下述组分：
Al 0-10％、优选为3-7％；
RE 0-0.3％、优选为0.05-0.23％。
本发明一种焊料；所述Cu-Cr-Zr-Ni合金粉的粒度为30～50μm，Ti粉的粒度为20～40μm。
本发明一种焊料；所述的RE选自La、Ce、Pr、Y、Er、Yb、Sc元素中的至少一种。
本发明一种焊料在焊接C/SiC复合材料和金属中的应用方法；包括下述步骤：
步骤1
将C/SiC复合材料和待焊金属的待连接面铣平后喷砂至表面粗糙度Ra为1.6～0.4μm；
步骤2
去除喷砂后的C/SiC复合材料和待焊金属的连接面的杂质后；将其放入10～20g/100mL的K2ZrF6溶液中，80～120℃保温；
步骤3
将Cu-Cr-Zr-Ni合金粉和Ti粉进行干混至混合均匀，得到混合粉；
步骤4
将步骤2处理的C/SiC复合材料包埋在步骤3的混合粉中，真空烧结，获得表层金属化且渗入金属的C/SiC复合材料；
步骤5
将步骤4制备的表层金属化的C/SiC复合材料的待连接面铣平后喷砂至表面粗糙度Ra为1.6～0.4μm；
步骤6
将步骤5得到的C/SiC复合材料和待焊金属的待连接面贴合并沿贴合面的垂直方向施加20～40MPa的压力，真空热压后卸压随炉冷却，得到C/SiC复合材料和金属的连接件。
步骤2中的保温时间为2～3h。
本发明一种焊料在焊接C/SiC复合材料和金属中的应用方法；步骤4中，真空烧结工艺参数为：真空热压炉炉膛中的真空度小于等于10-2Pa；烧结温度1100～1200℃，保温时间0.5～2h，炉内压力控制在15～20MPa；升温速率与降温速率均为10～15℃/min，烧结完成后卸压随炉冷却至室温。
本发明一种焊料在焊接C/SiC复合材料和金属中的应用方法；步骤6中，热压炉内真空度不超过5.0×10-3Pa，以5～10℃/min的速率升温，保温时间为5～20min，然后以5～10℃/min的速率降温，最后卸压，得到成品。
本发明一种焊料在焊接C/SiC复合材料和金属中的应用方法；所述的待焊金属选自钛合金、铜合金、镍合金、铝合金、铝基复合材料中的至少一种。
本发明一种焊料在焊接C/SiC复合材料和金属中的应用方法；当待焊金属为7055铝合金时，所得成品的室温下剪切强度大于等于139MPa。
本发明一种焊料在焊接C/SiC复合材料和金属中的应用方法；当待焊金属为SiC颗粒增强铝基复合材料时，所得成品的室温下剪切强度大于等于187MPa；所述SiC颗粒增强铝基复合材料以质量百分比包括下述组分：SiC 15％，余量为铝合金基体；所述铝合金基体为2024铝合金；
本发明一种焊料在焊接C/SiC复合材料和金属中的应用方法；当待焊金属为钛合金TC4时，所得成品的室温下剪切强度大于等于142MPa。
本发明一种焊料在焊接C/SiC复合材料和金属中的应用方法；当待焊金属为铜合金H60时，所得成品的室温下剪切强度大于等于195MPa。
本发明一种焊料在焊接C/SiC复合材料和金属中的应用方法；当待焊金属为镍合金inconel 600时，所得成品的室温下剪切强度大于等于216MPa。
本发明采用K2ZrF6溶液处理SiC和金属表面，显著提高SiC与金属间的润湿性，降低两者之间的界面能；采用活性元素Ti与C/SiC复合材料基体中的热解炭和游离Si反应生成TiC、Ti5Si3等化合物颗粒，利用TiC、Ti5Si3与Cu的良好的润湿性，获得表面渗入了部分金属的C/SiC复合材料。
采用Cu-Cr-Zr-Ni合金，合金中所含组元均与C/SiC复合材料反应生成高熔点ZrC、Cr3Si、Cr3C2、Si3Ti2Zr3、Ni3Si等化合物相，提高连接层的耐高温性能，缓解热应力。此外，Cr、Zr、Ni等除了以第二相形式存在于铜基体外，还会固溶于基体内部，起到沉淀强化的效果，提高连接区吸收热应力的能力。适量稀土元素的加入，除了可以细化晶粒外，还可以改善加工性能以及提高耐蚀耐磨性，形成很强的界面结合的C/SiC复合材料/C/SiC复合材料+TiC+铜固溶体/铜合金的层状过渡反应层。
由于C/SiC复合材料的表面及表层部分被金属化，因此解决了其与金属的界面润湿性问题，再通过热压实现C/SiC复合材料和金属的连接，可有效缓解母材间热膨胀系数差异导致的热应力，加上母材连接面都进行了喷砂预处理，表面的粗糙使得接头处的连接强度显著提高，且接头剪切强度较高。
原理和优势：
(1)采用K2ZrF6溶液处理SiC和金属表面，使C/SiC表面形成ZrSi2等化合物，使铝合金等金属表面形成Al3Zr等化合物，并且溶解氧化层SiO2和Al2O3，显著提高SiC与金属间的润湿性，降低两者之间的界面能。
(2)金属与C/SiC的润湿性差，加入活性元素Ti后，高温下熔融Ti与C/SiC基体中的热解炭和游离Si反应生成TiC、Ti5Si3等化合物颗粒。Cu合金凭借与TiC、Ti5Si3良好的润湿性，在TiC、Ti5Si3表面铺展开，通过化学吸附，降低固/液界面能，从而降低液态NiAl合金的内界面张力，导致熔融状铜合金液滴借助孔洞和孔隙毛细管力渗入C/SiC复合材料内部的孔隙，提高铜合金液向C/SiC基体的渗透能力，将铜合金熔体渗进C/SiC复合材料的孔隙中。
(3)Cu-Cr-Zr-Ni合金中所含组元均与C/SiC复合材料反应生成高熔点ZrC、Cr3Si、Cr3C2、Si3Ti2Zr3、Ni3Si等化合物相，提高连接层的耐高温性能，缓解热应力。此外，Cr、Zr、Ni等除了以第二相形式存在于铜基体外，还会固溶于基体内部，起到沉淀强化的效果，提高连接区吸收热应力的能力。适量稀土元素的加入，除了可以细化晶粒外，还可以改善加工性能以及提高耐蚀耐磨性。
(4)Cu-Cr-Zr-Ni合金渗入C/SiC复合材料内部时产生的残余应力小，且形成了界面结合很强的C/SiC复合材料/C/SiC复合材料+TiC+铜固溶体/铜合金的层状过渡反应层。
(5)由于C/SiC复合材料的表面及表层部分被金属化，因此解决了其与金属的界面润湿性问题，再通过热压实现C/SiC复合材料和金属的连接，可有效缓解母材间热膨胀系数差异导致的热应力，加上母材连接面都进行了喷砂预处理，表面的粗糙使得接头处的连接强度显著提高，剪切强度提高到139MPa以上。
(6)由于焊料中采用了Cu-Cr-Zr-Ni合金粉，在高Ni含量(尤其是大于等于30％)时，Ni在其他适量组分以及制备工艺的协同作用下，能显著提升所得焊接产品的剪切强度。
具体实施方式：
本发明提供了一种C/SiC复合材料和金属的焊料与连接方法，下面通过具体的实施例来进一步解释本发明。
实施例1
C/SiC复合材料与7055铝合金的连接：
本实施例1中所用焊料，以质量百分比包括下述组分：
Cu-Cr-Zr-Ni-Al-La合金粉85％，Ti粉15％。Cu-Cr-Zr-Ni-Al-La合金粉的粒度为30μm，Ti粉的粒度为30μm。
Cu-Cr-Zr-Ni-Al-La合金粉，以质量百分比包括下述组分：Cr 0.5％，Zr 0.3％，Ni10％，Al 3％，La 0.05％，余量为Cu和不可避免杂质。
首先在将C/SiC复合材料和7055铝合金的待连接面铣平后喷砂至表面粗糙度Ra为1.6～0.4μm，去除喷砂后的C/SiC复合材料和金属的连接面的杂质后，将其放入10g/100mL的K2ZrF6溶液中，80℃保温3h。之后，将Cu-Cr-Zr-Ni-Al-La合金粉和Ti粉进行干混至混合均匀，得到混合粉。再将K2ZrF6溶液处理的C/SiC复合材料包埋在混合粉中进行真空烧结，真空度为10-2Pa，烧结温度1100℃，保温时间2h，炉内压力为20MPa，升温速率与降温速率均为10～15℃/min，烧结完成后卸压随炉冷却至室温，获得的改性C/SiC复合材料的待连接面铣平后喷砂，至表面粗糙度Ra为1.6～0.4μm。最后，将喷砂处理的改性C/SiC复合材料和7055铝合金待连接面贴合，并沿贴合面的垂直方向施加40MPa的压力，真空热压，热压炉内真空度为5.0×10-3Pa，以5～10℃/min的速率升温，热压温度为450℃，保温时间为5min，然后以5～10℃/min的速率降温，最后卸压，得到C/SiC复合材料和7055铝合金的连接件。
对获得的C/SiC复合材料和7055铝合金连接件进行性能测试，其室温下剪切强度为139MPa。
实施例2
C/SiC复合材料与SiC颗粒增强铝基复合材料的连接：
本实施例2中所用焊料，以质量百分比包括下述组分：
Cu-Cr-Zr-Ni-Al-Sc合金粉88％，Ti粉12％。Cu-Cr-Zr-Ni-Al-Sc合金粉的粒度为40μm，Ti粉的粒度为35μm。
Cu-Cr-Zr-Ni-Al-Sc合金粉，以质量百分比包括下述组分：Cr 1.0％，Zr 0.25％，Ni 15％，Al 5％，Sc 0.20％，余量为Cu和不可避免杂质。
SiC颗粒增强铝基复合材料以质量百分比包括下述组分：SiC颗粒质量百分数为15％，铝合金基体为2024铝合金。
首先在将C/SiC复合材料和SiC颗粒增强铝基复合材料的待连接面铣平后喷砂至表面粗糙度Ra为1.6～0.4μm，去除喷砂后的C/SiC复合材料和SiC颗粒增强铝基复合材料的连接面的杂质后，将其放入15g/100mL的K2ZrF6溶液中，90℃保温2h。之后，将Cu-Cr-Zr-Ni-Al-Sc合金粉和Ti粉进行干混至混合均匀，得到混合粉。再将K2ZrF6溶液处理的C/SiC复合材料包埋在混合粉中进行真空烧结，真空度为10-2Pa，烧结温度1150℃，保温时间1.5h，炉内压力为20MPa，升温速率与降温速率均为10～15℃/min，烧结完成后卸压随炉冷却至室温，获得的改性C/SiC复合材料的待连接面铣平后喷砂，至表面粗糙度Ra为1.6～0.4μm。最后，将喷砂处理的改性C/SiC复合材料和SiC颗粒增强铝基复合材料待连接面贴合，并沿贴合面的垂直方向施加40MPa的压力，真空热压，热压炉内真空度为5.0×10-3Pa，以5～10℃/min的速率升温，热压温度为480℃，保温时间为20min，然后以5～10℃/min的速率降温，最后卸压，得到C/SiC复合材料和SiC颗粒增强铝基复合材料的连接件。
对获得的C/SiC复合材料和SiC颗粒增强铝基复合材料连接件进行性能测试，其室温下剪切强度为187MPa。
实施例3
C/SiC复合材料与钛合金TC4的连接：
本实施例3中所用焊料，以质量百分比包括下述组分：
Cu-Cr-Zr-Ni-Al-Yb合金粉90％，Ti粉10％。Cu-Cr-Zr-Ni-Al-Yb合金粉的粒度为40μm，Ti粉的粒度为30μm。
Cu-Cr-Zr-Ni-Al-Yb合金粉，以质量百分比包括下述组分：Cr 1.5％，Zr 0.3％，Ni20％，Al 7％，Yb 0.18％，余量为Cu和不可避免杂质。
首先在将C/SiC复合材料和钛合金TC4的待连接面铣平后喷砂至表面粗糙度Ra为1.6～0.4μm，去除喷砂后的C/SiC复合材料和钛合金TC4的连接面的杂质后，将其放入15g/100mL的K2ZrF6溶液中，90℃保温1.5h。之后，将Cu-Cr-Zr-Ni-Al-Yb合金粉和Ti粉进行干混至混合均匀，得到混合粉。再将K2ZrF6溶液处理的C/SiC复合材料包埋在混合粉中进行真空烧结，真空度为10-2Pa，烧结温度1120℃，保温时间1h，炉内压力为20MPa，升温速率与降温速率均为10～15℃/min，烧结完成后卸压随炉冷却至室温，获得的改性C/SiC复合材料的待连接面铣平后喷砂，至表面粗糙度Ra为1.6～0.4μm。最后，将喷砂处理的改性C/SiC复合材料和钛合金TC4待连接面贴合，并沿贴合面的垂直方向施加40MPa的压力，真空热压，热压炉内真空度为5.0×10-3Pa，以5～10℃/min的速率升温，热压温度为1080℃，保温时间为15min，然后以5～10℃/min的速率降温，最后卸压，得到C/SiC复合材料和钛合金TC4的连接件。
对获得的C/SiC复合材料和钛合金TC4连接件进行性能测试，其室温下剪切强度为142MPa。
实施例4
C/SiC复合材料与铜合金H60的连接：
本实施例4中所用焊料，以质量百分比包括下述组分：
Cu-Cr-Zr-Ni-Al-Er合金粉85％，Ti粉15％。Cu-Cr-Zr-Ni-Al-Er合金粉的粒度为50μm，Ti粉的粒度为20μm。
Cu-Cr-Zr-Ni-Al-Er合金粉，以质量百分比包括下述组分：Cr 1.2％，Zr 0.4％，Ni30％，Al 6％，Er 0.23％，余量为Cu和不可避免杂质。
首先在将C/SiC复合材料和铜合金H60的待连接面铣平后喷砂至表面粗糙度Ra为1.6～0.4μm，去除喷砂后的C/SiC复合材料和铜合金H60的连接面的杂质后，将其放入20g/100mL的K2ZrF6溶液中，100℃保温3h。之后，将Cu-Cr-Zr-Ni-Al-Er合金粉和Ti粉进行干混至混合均匀，得到混合粉。再将K2ZrF6溶液处理的C/SiC复合材料包埋在混合粉中进行真空烧结，真空度为10-2Pa，烧结温度1120℃，保温时间1h，炉内压力为15MPa，升温速率与降温速率均为10～15℃/min，烧结完成后卸压随炉冷却至室温，获得的改性C/SiC复合材料的待连接面铣平后喷砂，至表面粗糙度Ra为1.6～0.4μm。最后，将喷砂处理的改性C/SiC复合材料和铜合金H60待连接面贴合，并沿贴合面的垂直方向施加30MPa的压力，真空热压，热压炉内真空度为5.0×10-3Pa，以5～10℃/min的速率升温，热压温度为980℃，保温时间为15min，然后以5～10℃/min的速率降温，最后卸压，得到C/SiC复合材料和铜合金H60的连接件。
对获得的C/SiC复合材料和铜合金H60连接件进行性能测试，其室温下剪切强度为195MPa。
实施例5
C/SiC复合材料与镍合金inconel 600的连接：
本实施例5中所用焊料，以质量百分比包括下述组分：
Cu-Cr-Zr-Ni合金粉80％，Ti粉20％。Cu-Cr-Zr-Ni合金粉的粒度为40μm，Ti粉的粒度为25μm。
Cu-Cr-Zr-Ni合金粉，以质量百分比包括下述组分：Cr 1.2％，Zr 0.1％，Ni 40％，余量为Cu和不可避免杂质。
首先在将C/SiC复合材料和镍合金inconel 600的待连接面铣平后喷砂至表面粗糙度Ra为1.6～0.4μm，去除喷砂后的C/SiC复合材料和镍合金inconel 600的连接面的杂质后，将其放入18g/100mL的K2ZrF6溶液中，100℃保温2h。之后，将Cu-Cr-Zr-Ni合金粉和Ti粉进行干混至混合均匀，得到混合粉。再将K2ZrF6溶液处理的C/SiC复合材料包埋在混合粉中进行真空烧结，真空度为10-2Pa，烧结温度1200℃，保温时间1h，炉内压力为15MPa，升温速率与降温速率均为10～15℃/min，烧结完成后卸压随炉冷却至室温，获得的改性C/SiC复合材料的待连接面铣平后喷砂，至表面粗糙度Ra为1.6～0.4μm。最后，将喷砂处理的改性C/SiC复合材料和镍合金inconel 600待连接面贴合，并沿贴合面的垂直方向施加30MPa的压力，真空热压，热压炉内真空度为5.0×10-3Pa，以5～10℃/min的速率升温，热压温度为1100℃，保温时间为15min，然后以5～10℃/min的速率降温，最后卸压，得到C/SiC复合材料和镍合金inconel 600的连接件。
对获得的C/SiC复合材料和镍合金inconel 600连接件进行性能测试，其室温下剪切强度为216MPa。
对比例1
其他条件参数与实施例5完全一致；不同之处在于：Cu-Cr-Zr-Ni合金粉，以质量百分比包括下述组分：Cr 1.2％，Zr 0.1％，Ni 3％，余量为Cu和不可避免杂质。所得成品进行性能测试，其室温下剪切强度为85MPa。
对比例2
其他条件参数与实施例5完全一致；不同之处在于：
首先在将C/SiC复合材料和镍合金inconel 600的待连接面铣平后喷砂至表面粗糙度Ra为1.6～0.4μm，去除喷砂后的C/SiC复合材料和镍合金inconel 600的连接面的杂质后，将其放入18g/100mL的K2ZrF6溶液中，100℃保温2h。之后，将Cu-Cr-Zr-Ni合金粉和Ti粉进行干混至混合均匀，得到混合粉。再将K2ZrF6溶液处理的C/SiC复合材料包埋在混合粉中进行真空烧结，真空度为10-2Pa，烧结温度900℃，保温时间1h，炉内压力为5MPa，升温速率与降温速率均为50℃/min，烧结完成后卸压随炉冷却至室温，获得的改性C/SiC复合材料的待连接面铣平后喷砂，至表面粗糙度Ra为3μm。最后，将喷砂处理的改性C/SiC复合材料和镍合金inconel 600待连接面贴合，并沿贴合面的垂直方向施加50MPa的压力，真空热压，热压炉内真空度为5.0×10-3Pa，以50℃/min的速率升温，热压温度为900℃，保温时间为15min，然后以50℃/min的速率降温，最后卸压，得到C/SiC复合材料和镍合金inconel 600的连接件。所得成品进行性能测试，其室温下剪切强度为112MPa。
通过对比例1、2以及实施例可以看出，本发明所设计的焊料配合适当工艺使用时，达到了意料不到的效果。
Claims (9)
1.一种焊料在焊接C/SiC复合材料和金属中的应用方法；其特征在于包括下述步骤：
步骤1
将C/SiC复合材料和待焊金属的待连接面铣平后喷砂至表面粗糙度Ra为1.6～0.4μm；
步骤2
去除喷砂后的C/SiC复合材料和待焊金属的连接面的杂质后，将其放入10～20g/100mL的K2ZrF6溶液中，80～120℃保温；
步骤3
将Cu-Cr-Zr-Ni合金粉和Ti粉进行干混至混合均匀，得到混合粉；所述混合粉按质量百分比计，包括下述组分：
Cu-Cr-Zr-Ni合金粉80～90％，Ti粉10～20％；
所述Cu-Cr-Zr-Ni合金粉，以质量百分比计包括下述组分：
Cr 0.2-1.5％；
Zr 0.1-0.6％；
Ni 10-40％；
余量为Cu和不可避免杂质；
步骤4
将步骤2处理的C/SiC复合材料包埋在步骤3的混合粉中，真空烧结，获得表层金属化且渗入金属的C/SiC复合材料；
步骤5
将步骤4制备的表层金属化的C/SiC复合材料的待连接面铣平后喷砂至表面粗糙度Ra为1.6～0.4μm；
步骤6
将步骤5得到的C/SiC复合材料和待焊金属的待连接面贴合并沿贴合面的垂直方向施加20～40MPa的压力，真空热压后卸压随炉冷却，得到C/SiC复合材料和金属的连接件。
2.根据权利要求1所述的一种焊料在焊接C/SiC复合材料和金属中的应用方法；其特征在于：
步骤4中，真空烧结工艺参数为：真空热压炉炉膛中的真空度小于等于10-2Pa；烧结温度1100～1200℃，保温时间0.5～2h，炉内压力控制在15～20MPa；升温速率与降温速率均为10～15℃/min，烧结完成后卸压随炉冷却至室温；
步骤6中，热压炉内真空度不超过5.0×10-3Pa，以5～10℃/min的速率升温，保温时间为5～20min，然后以5～10℃/min的速率降温，最后卸压，得到成品。
3.根据权利要求1所述的一种焊料在焊接C/SiC复合材料和金属中的应用方法；其特征在于：所述的待焊金属选自钛合金、铜合金、镍合金、铝合金、铝基复合材料中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的一种焊料在焊接C/SiC复合材料和金属中的应用方法；其特征在于：
当待焊金属为7055铝合金时，所得成品的室温下剪切强度大于等于139MPa；
当待焊金属为SiC颗粒增强铝基复合材料时，所得成品的室温下剪切强度大于等于187MPa；所述SiC颗粒增强铝基复合材料以质量百分比包括下述组分：SiC 15％，余量为铝合金基体；所述铝合金基体为2024铝合金；
当待焊金属为钛合金TC4时，所得成品的室温下剪切强度大于等于142MPa；
当待焊金属为铜合金H60时，所得成品的室温下剪切强度大于等于195MPa；
当待焊金属为镍合金inconel 600时，所得成品的室温下剪切强度大于等于216MPa。
5.根据权利要求1所述的一种焊料在焊接C/SiC复合材料和金属中的应用方法；其特征在于：
所述Cu-Cr-Zr-Ni合金粉，以质量百分比计包括下述组分：
Cr 0.5-1.5％；
Zr 0.1-0.4％；
Ni 15-40％；
余量为Cu和不可避免杂质。
6.根据权利要求5所述的一种焊料在焊接C/SiC复合材料和金属中的应用方法；其特征在于：
所述Cu-Cr-Zr-Ni合金粉，以质量百分比计包括下述组分：
Cr 1.0-1.2％；
Zr 0.1-0.4％；
Ni 30-40％或15％；
余量为Cu和不可避免杂质。
7.根据权利要求1所述的一种焊料在焊接C/SiC复合材料和金属中的应用方法；其特征在于：
所述Cu-Cr-Zr-Ni合金粉，以质量百分比计，还包括下述组分：
Al 0-10％；
RE 0-0.3％。
8.根据权利要求1所述的一种焊料在焊接C/SiC复合材料和金属中的应用方法；其特征在于：
所述Cu-Cr-Zr-Ni合金粉的粒度为30～50μm，Ti粉的粒度为20～40μm。
9.根据权利要求7所述的一种焊料在焊接C/SiC复合材料和金属中的应用方法；其特征在于：所述的RE选自La、Ce、Pr、Y、Er、Yb、Sc元素中的至少一种。
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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