本發(fā)明屬于焊接材料制備，具體涉及一種航空航天用co基難變形堆焊焊絲的制備方法。

背景技術(shù)：

1、航天發(fā)動(dòng)機(jī)代表了航空航天領(lǐng)域的頂尖水平，其設(shè)計(jì)和制造涉及到高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速等極端條件下的復(fù)雜工作環(huán)境，需要攻克眾多技術(shù)難題。其性能直接決定了航天器的運(yùn)載能力和飛行效率，是進(jìn)入太空和探索深空領(lǐng)域的關(guān)鍵。在航天發(fā)動(dòng)機(jī)中應(yīng)用著大量高溫合金材料及其結(jié)構(gòu)件，通過(guò)焊接可以在這些材料上實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的連接，實(shí)現(xiàn)這些復(fù)雜結(jié)構(gòu)的精確連接，確保連接接頭的強(qiáng)度和密封性，從而保證設(shè)備的整體性能和可靠性。

2、焊接需要用到各種焊料，其中co基釬焊料具有優(yōu)異的工藝性能、接頭強(qiáng)度高、耐熱性能好，且具備良好的抗氧化、抗腐蝕能力，因此大量應(yīng)用于在要求高溫持久性能較高的鈷基高溫合金葉片和重要零部件的連接中。高質(zhì)量、高性能的co基焊料在航天發(fā)動(dòng)機(jī)制造和維修中有著關(guān)鍵作用，不僅可以提高焊接接頭的質(zhì)量和強(qiáng)度，確保航天發(fā)動(dòng)機(jī)在極端環(huán)境下的穩(wěn)定運(yùn)行，而且能夠減少焊接缺陷和返工率，降低制造和維修成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

3、由于co基焊料有著熔點(diǎn)高、脆性大、硬度高的特點(diǎn)，屬于難變形焊料，難以進(jìn)行塑性加工，現(xiàn)階段市面上主要以粉末、膏以及非晶箔、帶等形態(tài)為主進(jìn)行供貨，主要應(yīng)用于釬焊工藝。而在航天發(fā)動(dòng)機(jī)熱端零部件，尤其是葉片等關(guān)鍵部位往往需要采用堆焊工藝進(jìn)行焊接，上述形態(tài)的co基焊料很難滿足實(shí)際工況的需求，而且co基焊料較難通過(guò)塑性變形加工直接成型為合金焊絲。

4、因而亟待開(kāi)發(fā)能夠批量生產(chǎn)高質(zhì)量、高性能co基難變形堆焊焊絲的制備工藝。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種航空航天用co基難變形堆焊焊絲的制備方法。該方法通過(guò)設(shè)計(jì)、調(diào)整內(nèi)芯粉末的成分以及外覆管殼的成分和規(guī)格，結(jié)合拉拔、燒結(jié)工藝進(jìn)行高質(zhì)量、高性能的航空航天用co基難變形堆焊焊絲的制備，為航空航天領(lǐng)域提供更多高質(zhì)量、高性能的co基難變形堆焊焊絲。

2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種航空航天用co基難變形堆焊焊絲的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

3、步驟一、根據(jù)所需制備的co基難變形堆焊焊絲的選定外覆管殼的成分和規(guī)格，然后結(jié)合公式計(jì)算內(nèi)芯粉末的成分；所述公式為：x＝axm+bxn，其中x為co基難變形堆焊焊絲中某元素的質(zhì)量百分比，xm為外覆管殼中該元素的質(zhì)量百分比，a為外覆管殼在co基難變形堆焊焊絲中的截面占比，xn為內(nèi)芯粉末中該元素的質(zhì)量百分比，b為內(nèi)芯粉末在co基難變形堆焊焊絲中的截面占比；

4、步驟二、將步驟一中選定的外覆管殼進(jìn)行清潔和干燥，然后將一端進(jìn)行旋鍛封口，得到一端封口的外覆管殼；

5、步驟三、將步驟一中選定的內(nèi)芯粉末填充進(jìn)步驟二中得到的一端封口的外覆管殼中，并伴隨振動(dòng)，得到填粉的一端封口外覆管殼；

6、步驟四、將步驟三中得到的填粉的一端封口外覆管殼中沒(méi)有封口的一端進(jìn)行旋鍛封口，得到填粉外覆管殼；

7、步驟五、將步驟四中得到的填粉外覆管殼進(jìn)行拉拔，然后進(jìn)行燒結(jié)，得到航空航天用co基難變形堆焊焊絲。

8、本發(fā)明根據(jù)所需制備的co基難變形堆焊焊絲的選定外覆管殼的成分和規(guī)格，制備的co基難變形堆焊焊絲的成分組元應(yīng)包含外覆管殼所含元素種類(lèi)，外覆管殼的直徑在最大加工變形量范圍內(nèi)可達(dá)到需制備的co基難變形堆焊焊絲的直徑，然后結(jié)合公式計(jì)算內(nèi)芯粉末的成分，保證了外覆管殼和內(nèi)芯粉末制備出符合成分要求的焊絲，實(shí)現(xiàn)多牌號(hào)、多規(guī)格co基難變形堆焊焊絲的制備，通過(guò)清潔和干燥去除表面的雜質(zhì)提高焊絲的質(zhì)量，通過(guò)將一端進(jìn)行旋鍛封口，保證后續(xù)填充的內(nèi)芯粉末不發(fā)生泄漏，通過(guò)內(nèi)芯粉末填充伴隨振動(dòng)，保證夯實(shí)外覆管殼內(nèi)填充的內(nèi)芯粉末，保證了制備的co基難變形堆焊焊絲的成分準(zhǔn)確性，同時(shí)保證內(nèi)芯粉末不會(huì)在變形加工過(guò)程中因?yàn)榱鲃?dòng)性不足而導(dǎo)致外殼破裂，粉末填充完畢后，進(jìn)行旋鍛封口處理，保證內(nèi)芯粉末不發(fā)生泄漏，通過(guò)拉拔將其加工至目標(biāo)直徑，通過(guò)燒結(jié)工藝燒結(jié)填充粉末，完成航空航天用co基難變形堆焊焊絲的制備，不僅可以提高焊接接頭的質(zhì)量和強(qiáng)度，確保航天發(fā)動(dòng)機(jī)在極端環(huán)境下的穩(wěn)定運(yùn)行，而且能夠減少焊接缺陷和返工率，降低制造和維修成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

9、上述的一種航空航天用co基難變形堆焊焊絲的制備方法，其特征在于，步驟一中所述co基難變形堆焊焊絲包括d812堆焊焊絲和cm-64堆焊焊絲。本發(fā)明通過(guò)限定co基難變形堆焊焊絲的成分，解決了較難塑性變形加工的傳統(tǒng)d812堆焊焊絲采用藥皮包覆型生產(chǎn)，以及cm-64堆焊焊絲沒(méi)有相對(duì)應(yīng)的堆焊焊絲的問(wèn)題，其中cm-64堆焊焊絲的牌號(hào)為stellite694。

10、上述的一種航空航天用co基難變形堆焊焊絲的制備方法，其特征在于，步驟一中所述外覆管殼的材質(zhì)為塑性高于所需制備的co基難變形堆焊焊絲的金屬單質(zhì)或合金，所述外覆管殼為退火態(tài)，所述外覆管殼的長(zhǎng)度小于1000mm。本發(fā)明通過(guò)選用塑性較好的外覆管殼，外覆管殼的塑性要求為在最大加工變形量范圍內(nèi)可達(dá)到需制備的co基難變形堆焊焊絲的直徑，使其適應(yīng)于后續(xù)的拉拔處理，便于得到合適尺寸的co基難變形堆焊焊絲，通過(guò)控制外覆管殼為不同的金屬單質(zhì)或合金材質(zhì)適用于制備不同成分要求的co基難變形堆焊焊絲，通過(guò)選用退火態(tài)外覆管殼具備更大的可加工變形量，適應(yīng)于后續(xù)拉拔加工變形，通過(guò)控制外覆管殼的長(zhǎng)度便于拉拔變形。

11、上述的一種航空航天用co基難變形堆焊焊絲的制備方法，其特征在于，步驟一中所述內(nèi)芯粉末的質(zhì)量純度大于99.9％，粒度為-100目～+200目，所述內(nèi)芯粉末包括金屬單質(zhì)粉末和中間合金粉末。本發(fā)明通過(guò)控制內(nèi)芯粉末的質(zhì)量純度，保證了co基難變形堆焊焊絲的純度，提高焊絲質(zhì)量，通過(guò)控制粒度避免加工過(guò)程中流動(dòng)性不足而導(dǎo)致外殼破裂，通過(guò)采用不同的金屬單質(zhì)粉末和中間合金粉末作為內(nèi)芯粉末，適用于制備不同成分要求的co基難變形堆焊焊絲。

12、上述的一種航空航天用co基難變形堆焊焊絲的制備方法，其特征在于，步驟一中所述內(nèi)芯粉末采用真空球磨工藝混合均勻。本發(fā)明通過(guò)采用真空球磨工藝，在不引入雜質(zhì)的條件下使金屬單質(zhì)粉末和中間合金粉末充分混合均勻，保證了co基難變形堆焊焊絲的成分均勻性。

13、上述的一種航空航天用co基難變形堆焊焊絲的制備方法，其特征在于，步驟二和步驟四中所述旋鍛封口均為逐級(jí)旋鍛。本發(fā)明通過(guò)采用逐級(jí)旋鍛，避免加工量過(guò)大導(dǎo)致的外覆管殼開(kāi)裂。

14、上述的一種航空航天用co基難變形堆焊焊絲的制備方法，其特征在于，步驟五中所述拉拔為逐級(jí)拉拔。本發(fā)明通過(guò)采用逐級(jí)拉拔，避免加工量過(guò)大導(dǎo)致的外覆管殼開(kāi)裂。

15、上述的一種航空航天用co基難變形堆焊焊絲的制備方法，其特征在于，步驟五中所述拉拔后進(jìn)行清潔。本發(fā)明通過(guò)清潔去除外覆管殼外部的雜質(zhì)，保證了co基難變形堆焊焊絲的質(zhì)量。

16、上述的一種航空航天用co基難變形堆焊焊絲的制備方法，其特征在于，步驟五中所述燒結(jié)為真空燒結(jié)。本發(fā)明通過(guò)真空燒結(jié)，防止引入雜質(zhì)，同時(shí)避免內(nèi)芯粉末發(fā)生氧化，保證了co基難變形堆焊焊絲的質(zhì)量。

17、上述的一種航空航天用co基難變形堆焊焊絲的制備方法，其特征在于，步驟五中所述航空航天用co基難變形堆焊焊絲剪切后進(jìn)行使用。本發(fā)明通過(guò)將航空航天用co基難變形堆焊焊絲剪切，使其適用于各種條件下的使用。

18、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

19、1、本發(fā)明通過(guò)設(shè)計(jì)、調(diào)整內(nèi)芯粉末的成分以及外覆管殼的成分和規(guī)格，結(jié)合拉拔、燒結(jié)工藝進(jìn)行高質(zhì)量、高性能的航空航天用co基難變形堆焊焊絲的制備，為航空航天領(lǐng)域提供更多高質(zhì)量、高性能的co基難變形堆焊焊絲，該co基難變形堆焊焊絲不僅可以提高焊接接頭的質(zhì)量和強(qiáng)度，確保航天發(fā)動(dòng)機(jī)在極端環(huán)境下的穩(wěn)定運(yùn)行，而且能夠減少焊接缺陷和返工率，降低制造和維修成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

20、2、本發(fā)明通過(guò)對(duì)外覆管殼的成分和規(guī)格及內(nèi)芯粉末成分的進(jìn)行調(diào)整，能夠保證搭配出的焊絲中各元素含量與目標(biāo)co基難變形堆焊焊絲相同，且能夠搭配出多種co基難變形堆焊焊絲的標(biāo)準(zhǔn)成分，從而實(shí)現(xiàn)制備的co基難變形堆焊焊絲成分達(dá)標(biāo)，目前廣泛應(yīng)用的co基難變形堆焊焊絲與選用的合金外覆管殼的主要構(gòu)成元素種類(lèi)一致，或涵蓋選用的合金外覆管殼的主要構(gòu)成元素。

21、3、本發(fā)明選用的外覆管殼，具有較好的塑性加工性能，通過(guò)逐級(jí)拉拔能夠?qū)崿F(xiàn)絲材的制備，且通過(guò)控制拉拔的道次數(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)多種規(guī)格絲材的制備，從而實(shí)現(xiàn)制備的co基難變形堆焊焊絲規(guī)格達(dá)標(biāo)。

22、4、本發(fā)明的航空航天用co基難變形堆焊焊絲是熔點(diǎn)高、脆性大、硬度高，難以進(jìn)行塑性變形加工的co基合金焊料，如d812堆焊焊絲或cm-64堆焊焊絲，航空航天用co基難變形堆焊焊絲是主要應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域，如發(fā)動(dòng)機(jī)葉片等熱端零部件堆焊用的coco基難變形堆焊焊絲。

23、下面通過(guò)附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。