CN101326139A - 一种位于金属部件和碳化硅基和/或碳基陶瓷材料部件之间的装配件 - Google Patents

一种位于金属部件和碳化硅基和/或碳基陶瓷材料部件之间的装配件 Download PDF

Info

Publication number
CN101326139A
CN101326139A CNA200680046270XA CN200680046270A CN101326139A CN 101326139 A CN101326139 A CN 101326139A CN A200680046270X A CNA200680046270X A CN A200680046270XA CN 200680046270 A CN200680046270 A CN 200680046270A CN 101326139 A CN101326139 A CN 101326139A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
intermediate member
assembly parts
soldering
composition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA200680046270XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN101326139B (zh
Inventor
约尔·迈克尔·比诺伊特
让-弗朗西斯·弗罗曼特恩
瓦勒里·彻麦特
奥利维尔·吉利亚
尼古拉斯·于斯塔泽普罗斯
非克里·霍达亚
埃里克西·科尔索夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Grenoble National Academy Of Engineering
Safran Aircraft Engines SAS
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Grenoble National Academy Of Engineering
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
SNECMA SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Grenoble National Academy Of Engineering, Commissariat a lEnergie Atomique CEA, SNECMA SAS filed Critical Grenoble National Academy Of Engineering
Publication of CN101326139A publication Critical patent/CN101326139A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101326139B publication Critical patent/CN101326139B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
    • C04B37/02—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles
    • C04B37/023—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles characterised by the interlayer used
    • C04B37/025—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles characterised by the interlayer used consisting of glass or ceramic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0222—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in soldering, brazing
    • B23K35/0244—Powders, particles or spheres; Preforms made therefrom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
    • C04B37/02—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles
    • C04B37/023—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles characterised by the interlayer used
    • C04B37/026—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles characterised by the interlayer used consisting of metals or metal salts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D9/00—Stators
    • F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • F01D9/023—Transition ducts between combustor cans and first stage of the turbine in gas-turbine engines; their cooling or sealings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02K—JET-PROPULSION PLANTS
    • F02K1/00—Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
    • F02K1/78—Other construction of jet pipes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02K—JET-PROPULSION PLANTS
    • F02K1/00—Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
    • F02K1/78—Other construction of jet pipes
    • F02K1/82—Jet pipe walls, e.g. liners
    • F02K1/822—Heat insulating structures or liners, cooling arrangements, e.g. post combustion liners; Infra-red radiation suppressors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02K—JET-PROPULSION PLANTS
    • F02K3/00—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan
    • F02K3/08—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan with supplementary heating of the working fluid; Control thereof
    • F02K3/10—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan with supplementary heating of the working fluid; Control thereof by after-burners
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/007—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel constructed mainly of ceramic components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2311/00—Metals, their alloys or their compounds
    • B32B2311/22—Nickel or cobalt
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/52—Constituents or additives characterised by their shapes
    • C04B2235/5208—Fibers
    • C04B2235/5216—Inorganic
    • C04B2235/524—Non-oxidic, e.g. borides, carbides, silicides or nitrides
    • C04B2235/5244—Silicon carbide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/52—Constituents or additives characterised by their shapes
    • C04B2235/5208—Fibers
    • C04B2235/5216—Inorganic
    • C04B2235/524—Non-oxidic, e.g. borides, carbides, silicides or nitrides
    • C04B2235/5248—Carbon, e.g. graphite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/02—Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/04—Ceramic interlayers
    • C04B2237/08—Non-oxidic interlayers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/02—Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/12—Metallic interlayers
    • C04B2237/123—Metallic interlayers based on iron group metals, e.g. steel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/02—Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/12—Metallic interlayers
    • C04B2237/125—Metallic interlayers based on noble metals, e.g. silver
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/02—Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/16—Silicon interlayers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/32—Ceramic
    • C04B2237/34—Oxidic
    • C04B2237/341—Silica or silicates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/32—Ceramic
    • C04B2237/36—Non-oxidic
    • C04B2237/365—Silicon carbide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/32—Ceramic
    • C04B2237/38—Fiber or whisker reinforced
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/40—Metallic
    • C04B2237/405—Iron metal group, e.g. Co or Ni
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00—Manufacture
    • F05D2230/20—Manufacture essentially without removing material
    • F05D2230/23—Manufacture essentially without removing material by permanently joining parts together
    • F05D2230/232—Manufacture essentially without removing material by permanently joining parts together by welding
    • F05D2230/237—Brazing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00—Manufacture
    • F05D2230/60—Assembly methods
    • F05D2230/64—Assembly methods using positioning or alignment devices for aligning or centring, e.g. pins
    • F05D2230/642—Assembly methods using positioning or alignment devices for aligning or centring, e.g. pins using maintaining alignment while permitting differential dilatation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/20—Oxide or non-oxide ceramics
    • F05D2300/22—Non-oxide ceramics
    • F05D2300/226—Carbides
    • F05D2300/2261—Carbides of silicon
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23M—CASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M2900/00—Special features of, or arrangements for combustion chambers
    • F23M2900/05004—Special materials for walls or lining
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12326—All metal or with adjacent metals with provision for limited relative movement between components
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/125—Deflectable by temperature change [e.g., thermostat element]
    • Y10T428/12507—More than two components

Abstract

本发明涉及一种位于金属部件(1)和碳化硅基和/或碳基陶瓷材料制成的陶瓷材料部件(7)之间的装配件，所述装配件是这样的，它由一个包括了如下构件的叠层结构组成，所述构件通过钎焊按照顺序成对装配在一起，包括：所述金属部件(1)；一个第一中间部件(3)；一个第二中间部件(5)；所述陶瓷材料部件(7)；其中：第二中间部件(5)是用另一种陶瓷材料制成，在化学上，相对于碳化硅或碳的金属来讲，该材料的反应性低，膨胀系数要小于构成所述金属部件(1)的材料的膨胀系数；第一中间部件(3)是用金属制成，适合变形，可调节所述金属部件(1)和第二中间部件(5)之间的膨胀差。本发明还提供了该装配件在涡轮机上的使用。

Description

一种位于金属部件和碳化硅基和/或碳基陶瓷材料部件之间的装配件
技术领域
本发明涉及一种位于金属部件和碳化硅(SiC)基和/或碳(C)基陶瓷材料部件之间的装配件。
背景技术
从热机械角度上讲，陶瓷基复合材料部件在飞机涡轮喷气发动机上可以用来取代最为暴露的机械部件，因为陶瓷基复合材料部件在高温环境下仍能保持良好的机械性能，从而需要的冷却低，而且，在重量上一般都比较轻。
尽管如此，在将这种陶瓷材料部件固定到环绕其周围的金属部件上时，仍存在问题。
在目前所使用的装配技术中，传统上采用的是铆接或螺栓连接的机械装配形式。但人们发现这种类型的装配形式由于体积、重量和/或动态特性差等原因而经常不能使用。
另外，已知的装配工艺是采用钎焊将两个陶瓷材料部件装配到一起。但是，这些工艺技术却很难将一个陶瓷材料部件和一个金属部件钎焊到一起，因为陶瓷和金属材料的热机械和物理化学特性差异很大。特别是，所述两个部件之间的热膨胀差别很大，这是很难处理的。
金属合金的膨胀系数常常是所使用陶瓷材料膨胀系数的两到五倍。这样，在冷却期间，在钎焊成份被熔化后，金属部件的相应收缩就会在钎焊成份和陶瓷材料部件之间连接区域附近，以及钎焊成份和金属部件之间连接区域附近，分别引起局部压缩和局部拉伸。这就造成最终形成的装配件弯曲，产生的应力导致其中一个部件断裂，一般都是陶瓷材料部件断裂，因为它更脆弱，而且由于其局部变形而引起钎焊连接处特性降低。
此外，由于碳或碳化硅与金属(尤其是过渡金属)之间的反应性高，人们通常会发现陶瓷和金属部件之间会形成碳或碳化硅类型的脆性化合物。这些脆性化合物使得装配件强度变弱。
发明内容
本发明的一个目的是通过提出一种装配件消除这些不利因素，或者至少缓解这些缺陷，这种装配件首先可以弥补金属件和碳化硅基和/或碳基陶瓷材料部件之间的膨胀差异，其次是避免或限制不良化学混合物的形成。
通过本发明提出的装配件可以实现所述目的，该装配件包括由如下部件组成的叠层结构，这些部件按如下顺序通过钎焊成对装配到一起：
·所述金属部件；
·一个第一中间部件；
·一个第二中间部件；
·所述碳化硅基和/或碳基陶瓷材料部件，所述装配件是按如下这种形式构成的：
·所述第二中间部件是用另一种陶瓷材料(即一种不同于所述陶瓷材料部件的陶瓷材料)制成，所述另一种陶瓷材料在化学上与金属的反应性要比碳化硅或碳低，而且膨胀系数要小于构成所述金属部件的材料的膨胀系数；
·所述第一中间部件是用金属制成，适合变形以均衡所述金属部件和第二中间部件之间出现的膨胀差。
应该提到的是，所述陶瓷部件也可以是一个上述类型的固体碳化硅或陶瓷基复合材料部件。
为此，本发明提出了在陶瓷部件和金属部件之间设置功能截然不同的两个中间部件。
第一个中间部件可以通过变形来调节陶瓷部件和金属部件之间的膨胀差。
在第一中间部件的第一个实施例中，该部件是用一层韧性金属材料制成。在这种情况下，该部件通常可以提供一种固体结构，其形式是剪切时适合变形的材料缓冲垫层。在适合使用的韧性金属材料中，可以提到的材料有：镍、钯、金、或包含这些金属的合金材料。对于要求耐火装配件的航空用途来讲，最好选择镍基合金，特别是可在高温环境下具有良好特性的合金材料，而且成本不高。
在第一中间部件的第二实施例中，所述变形可以通过为所述部件选择可变形结构来获得。根据示例，这个结构件可以是一个盘旋弹簧或波纹管，另外，该部件不一定非得采用韧性材料制成。为了确保高温环境下良好的机械性能和良好特性，该部件可以是用镍基或钴基合金制成。
第二中间部件是用来从化学角度保护所述陶瓷材料部件，防止其受到所使用的钎焊液体的侵袭，一般情况下包括了与碳化硅或碳产生化学反应的金属。这样，在装配件的陶瓷材料部件和金属部件之间，设置了所述的第二中间部件，它是用另一种陶瓷材料制成，后者与金属的化学反应程度低(而且特别是与过渡金属的化学反应低)，诸如氧化物或氮化物。
有利的是，第二中间部件的刚性和/或断裂强度要大于陶瓷材料部件。第二中间部件的刚性用来向第一中间部件提供一个刚性支撑表面，从而使其能够变形，并可用来缓解作用在陶瓷材料部件上的机械应力。其断裂强度用来确保装配件的良好的机械特性。这样，从机械角度讲，第二中间部件就可以保护陶瓷材料部件，因为这种部件通常都呈脆性。
有利的是，第二中间部件的膨胀系数与陶瓷材料的膨胀系数很接近，可以限制这些部件之间的膨胀差。
有利的是，假设第二中间部件需要满足机械和化学条件的话，该部件可以用莫来石(一种氧化物)或氮化铝(一种氮化物)来制做。莫来石是一种硅酸铝，一种由公式(3Al2O3，2SiO2)定义的化合物，在氧化铝存在的情况下对氧化硅进行加热而获得。对于要求使用耐热装配件的航空用途来讲，莫来石和氮化铝由于其在高温下的良好特性和抗氧化的能力，而特别有用。在另一些用途中，可以使用氧化铝(Al2O3)。
有利的是，第一钎焊成份用来装配第一中间部件和金属部件和/或第一中间部件和第二中间部件，该成份基于镍，并包括原子百分率小于或大约10％的钛。所述第一钎焊成份还最好包括如下成份：铁(Fe)、铬(Cr)，和硅(Si)。包括了如下成份Ni；Fe；Cr；Si；和Ti的钎焊成份可以写成NiFeCrSiTi.。
人们已知可起化学反应的各种镍基钎焊成份(因为它们会引起新的金属间化合物)，但是，在目前情况下，钛的百分率需要限制，因为该成份相对于第二中间部件会产生较高程度化学反应性，这会引起脆性金属间相位的产生。
这样，按原子百分率，所述第一钎焊成份优选包括：当第二中间部件是用氮化铝制成时，3％到6％(优选3.5％到5.5％)的钛，而当第二中间部件是用莫来石制成时，6％到10％的钛。
有利的是，用来将氮化铝或莫来石制成的第二中间部件与碳化硅基和/或碳基陶瓷材料部件装配到一起时使用的第二钎焊成份是硅基合金。
在第一种不同方式中，按原子百分率，所述第二钎焊成份主要包括：60％到97％硅(Si)和40％到3％锆(Zr)，而且优选硅化锆(ZrSi2)和硅(Si)的低共熔混合物。
人们已知可以使用硅化锆(ZrSi2)和硅(Si)低共熔混合物来将碳化硅基陶瓷材料部件与采用莫来石部件进行钎焊装配，这种用途在WO 03/037823号专利文件中已经给予了描述。
ZrSi2-Si材料的使用带来了如下缺陷：ZrSi2-Si低共熔混合物的液相线温度大约1370℃，该温度一般都高于用作金属部件和/或第一中间部件的航空金属合金熔化起始温度(根据示例，如下所述的″Hastelloy X″合金的熔化起始温度为1310℃)。
为了制作本发明所提出的装配件，因此，必须完成温度升高和降低两个连续热循环：一般在最高1400℃温度环境下进行的第一循环，用于陶瓷材料部件与第二中间部件的装配；一般在最高1250℃温度环境下进行的第二循环要高于第一钎焊成份的液相线温度，但在所述温度环境下，航空金属合金的性能不会降低。所述第二循环可以使金属部件之间-即基底金属部件和金属第一中间部件-实现相互装配，并能使其与陶瓷材料部件-即第二中间部件和碳化硅基和/或碳基的陶瓷材料制成的部件之间，实现最终装配。
在第二种不同方式中，第二钎焊成份主要是由硅化镨(PrSi2)和硅(Si)混合物构成，其中，按原子百分比，硅(Si)占大多数，而镨(Pr)占少数。这样的一种钎焊成份是很独特的，可以更普遍地用于通过钎焊将两个部件装配到一起，其中一个部件是用碳化硅基和/或碳基陶瓷制成，而另一个部件是用基于碳化硅、碳、氮化铝，或莫来石的陶瓷制成。
有利的是，按原子百分比，所述硅化镨(PrSi2)和硅(Si)混合物包括：78％到97％的硅(Si)；22％到3％镨(Pr)，而且最好是硅化镨(PrSi2)和硅(Si)低共熔混合物。
当硅化镨(PrSi2)和硅(Si)混合物的原子百分比接近低共熔点，即大约81％到85％的硅(Si)和19％到15％的镨(Pr)时，PrSi2-Si钎焊成份的熔化温度相对较低，即可在一个步骤内将装配件的各个部件进行钎焊装配。
应该注意的是，硅化镨(PrSi2)和硅(Si)低共熔混合物的液相线温度大约1212℃，即比硅化锆(ZrSi2)和硅(Si)低共熔混合物的液相线温度低大约158℃。
当硅化镨(PrSi2)和硅(Si)低共熔混合物的原子百分比并不是非常接近低共熔点时，尤其是在78％到81％的硅(Si)和22％到19％的镨(Pr)的范围内时，或者在85％到97％的(Si)和15％到3％的镨(Pr)的范围内时，那么，就必须按上述两步进行，避免金属部件的熔化。
在使用PrSi2-S钎焊成份时，可以在一个步骤内将装配件的所有部件钎焊到一起，尽管此时的温度高于所述第一和第二钎焊成份液相线温度，但仍保持足以低到可避免降低所述合金的性能。另外，本发明还提供了一种借助这种成份通过钎焊装配的方法。
本发明提出了在航空领域的最佳用途，即耐热金属合金部件-诸如镍(Ni)基合金或钴(Co)基合金部件一和陶瓷基复合材料部件(CMC)之间的装配。尤其是，有关的陶瓷基复合材料(CMC)部件包括一种碳化硅(SiC)基、碳(C)基的基体，或一种碳(C)和碳化硅(SiC)的复合材料基体，采用碳化硅和/或碳纤维增强。所述基体可以是单相基体(例如，完全由碳化硅制成)，也可以是多相基体(例如，可以包括至少另一个相，该相具有自愈性能，如FR2732338专利申请文件中所述)。
下面通过示例来详细阅读实施例，可以更清楚地了解本发明，本发明的优点就会清楚地显现出来，但本发明并不仅限于所示示例。
附图说明
图1为本发明第一实施例中的装配件的示意图；
图2为本发明第二实施例中的装配件的示意图；
图3为本发明第三实施例中的装配件的示意图。
具体实施方式
如图1所示，在本发明的装配件的第一个示例中，该装配件包括：
·一种镍基合金制成的金属部件1，诸如以注册商标“Hastelloy X”销售的合金，按重量百分比，该合金包括：不超过0.5％的铝(Al)，不超过0.008％的硼(B)，0.05％到0.15％的碳(C)，20.5％到23％的铬(Cr)，0.5％到2.5％的钴(Co)，不超过0.5％的铜(Cu)，17％到20％的铁(Fe)，不超过1％的锰(Mn)，8％到10％的钼(Mo)；不超过0.04％的磷(P)，不超过1％的硅(Si)，不超过0.03％的硫(S)，不超过0.15％的钛(Ti)，0.2％到1％的钨(W)，其余为镍(Ni)；
·一个由镍基合金制成的第一中间部件3，例如以注册商标“Inconel 600”，“Inconel 601”，“Inconel 625”或“Nimonic 80A”销售的合金。一种“Inconel 625”合金一般按重量百分比包括：不超过0.4％的铝(Al)，不超过0.1％的碳(C)，20％到23％的铬(Cr)，不超过0.1％的钴(Co)，不超过5％的铁(Fe)，不超过0.5％的锰(Mn)，8％到10％的钼(Mo)；3.15％到4.15％的铌(Nb)，不超过0.015％的磷(P)，不超过0.5％的硅(Si)，不超过0.015％的硫(S)，不超过0.4％的钛(Ti)，其余为镍(Ni)；
·一个用氮化铝(AlN)制成的第二中间部件5；
·一个基于碳化硅(SiC)的陶瓷基复合材料(CMC)部件7。
将金属部件1钎焊到第一中间部件3上和将第一中间部件3钎焊到第二中间部件5上所使用的第一钎焊成份2为NiFeCrSiTi型成份，按重量百分比，主要包括(即杂质不计)：2.8％的铁(Fe)；7％的铬(Cr)；6.2％的硅(Si)；4.5％的钛(Ti)；其余为镍(Ni)。
将第二中间部件5钎焊到陶瓷材料部件7上所使用的第二钎焊成份6为一种硅化锆(ZrSi2)和硅(Si)低共熔混合物。
金属部件和陶瓷部件1和7的装配方法包括温度升高和温度降低两个热循环，而且主要包括如下步骤：
·第二钎焊成份6位于用来将陶瓷材料部件7和第二中间部件5装配到一起的表面上；
·按照这种方法形成的装配件(部件5和7以及成份6)的温度会升高到高于第二钎焊成份6的液相线温度，然后再降温冷却。
·第一钎焊成份2位于将第一和第二中间部件3和5与金属部件1装配到一起的表面上；
·按照这种方法形成的新的装配件(部件5、7、3，和1，以及成份2和6)的温度会升高到高于第一钎焊成份2的液相线温度，然后再降温冷却。
下面详细介绍了这种方法的一个示例：装配在一起的分别采用氮化铝和陶瓷基复合材料制成的部件5和7的部分的表面可以在有机溶剂中清除油渍，这种溶剂的类型包括丙酮、酯、乙醚、乙醇，或者其混合物。部件7和5部分的表面上可以在第二钎焊成份6的悬浮液中涂上硅化锆(ZrSi2)和硅(Si)的低共熔混合物。陶瓷基复合材料/氮化铝连接部位附近部分在所谓的所述成份不会使其润湿的抗湿悬浮液中进行覆盖。这种悬浮液可以避免任何钎焊成份自陶瓷基复合材料/氮化铝连接部位处流走。采用这种方法形成的装配件，随时可以进行钎焊，且在真空状态下或惰性气体大气环境下，被置放在一个烘箱内。第一热循环一般都是在温度1400℃时暂停进行，持续时间为5到10分钟。该温度要高于钎焊成份的液相线温度(至上高25℃)。然后，对装配件冷却到环境温度，冷却速率-例如-每分钟5℃。将陶瓷基复合材料/氮化铝装配件从烘箱中抽出。观察陶瓷基复合材料和氮化铝之间的连续钎焊珠。在与第一中间部件3和金属部件1进行第二钎焊作业前，先用丙酮清洁装配件，然后再用乙醇清洁。第一中间部件3属于″Inconel 625″型的镍基合金，而金属部件1则是用″Hastelloy X″型的镍基合金制成。陶瓷基复合材料7、第二钎焊成份6的焊珠，以及氮化铝部件5的边缘都在所谓的抗湿悬浮液中进行覆盖，该悬浮液不会被第一钎焊成份所润湿，第一钎焊成份为NiFeCrSiTi型。钎焊成份采用条带形式应用在氮化铝上。第一中间部件3置放在该钎焊成份带的上部。第一中间部件3然后用NiFeCrSiTi型钎焊成份条带覆盖，然后再用金属部件1覆盖。部件1和部件3的边缘可以在不会被NiFeCrSiTi钎焊成份润湿的抗湿悬浮液内被涂覆。对于第一中间部件3来讲，该抗湿涂层取决于部件的形状。由随时可以钎焊的陶瓷基复合材料(CMC)/ZrSi2-Si钎焊成份/氮化铝(AIN)/NiFeCrSiTi钎焊成份/镍基合金/NiFeCrSiTi钎焊成份/镍基合金组成的装配件在真空或惰性气体环境下被置放在一个烘箱内。第二热循环在1100℃时暂停，持续时间为30分钟，接着在1250℃时再次暂停，持续时间为15分钟。所述1250℃温度要高于NiFeCrSiTi型钎焊成份的液相线温度(至少高出25℃)。然后，以-例如-每分钟5℃的速率冷却装配件至环境温度。
在本发明所述装配件的第二示例中，在上述第一示例中使用的第二钎焊成份6被硅化镨(PrSi2)和硅(Si)的低共熔混合物所取代。在这种情况下，金属部件和陶瓷部件1和7的装配方法包括一个升高和降低温度的热循环，主要由如下步骤组成：
·第二钎焊成份6被置放到装配在一起的陶瓷材料部件1和中间部件5的表面上；而第一钎焊成份2被置放到装配在一起的第一和第二中间部件3和5以及金属部件1的表面上；
·按这种方法形成的装配件(部件5，7，3，和1，成份2和6)的温度升高到高于第一和第二钎焊成份6和2的液相线温度，然后，再对装配件进行冷却。
下面详细介绍了这种方法的一个示例：装配在一起的部件1、3、5和7的表面可以在有机溶剂中清除油渍，这种溶剂的类型包括丙酮、酯、乙醚、乙醇，或者其混合物陶瓷基复合材料和氮化铝部件7和5表面部分覆盖碳，要求能够使得表面被钎焊成份PrSi2-Si彻底润湿。碳的应用可以：1)以石墨粉的形式，可以选择在有机粘结剂中混合；或者，2)采用沉淀技术，诸如化学蒸气沉积法(CVD)或者物理蒸气沉积法(PVD)，或者其它，3)仅仅通过用石墨“铅”(例如铅笔芯)摩擦表面。碳的厚度建议为大约1微米(μm)。一旦碳层应用到了所有这些表面，由硅化镨(PrSi2)和硅(Si)低共熔混合物形成的第二钎焊成份的悬浮液就可以置放在陶瓷基复合材料部件7和氮化铝部件5之间。连接部位附近的部分覆盖所述成份无法润湿的所谓抗湿悬浮液。所述悬浮液避免了钎焊成份从陶瓷基复合材料/氮化铝连接部位上流失。氮化铝是覆盖在一个NiFeCrSiTi型的钎焊带上。在这个钎焊带上方，镍基合金的第一中间部件3被固定到位。然后，用NiFeCrSiTi型钎焊带对该部件3进行覆盖，而后再用由″Hastelloy X″合金制成的固体金属部件包裹。金属合金部件1和3的边缘可以用抗湿悬浮液涂覆，后者不会被NiFeCrSiTi成份所润湿。对于第一中间部件3，这种抗湿涂层取决于部件的形状。由随时可以钎焊的陶瓷基复合材料(CMC)/PrSi2-Si钎焊成份/氮化铝(AIN)/NiFeCrSiTi钎焊成份/镍基合金/NiFeCrSiTi钎焊成份/镍基合金组成的装配件在真空状态下(或惰性气体环境下)置放在烘箱内。单一热循环是在1100℃温度时暂停，持续时间为30分钟，接着在1250℃时二次暂停，持续时间为15分钟。所述1250℃温度要高于NiFeCrSiTi型钎焊成份的液相线温度，同时也高于第二PrSi2-Si钎焊成份的液相线温度，(至少高出25℃)。然后，以-例如-每分钟5℃的速率冷却装配件至环境温度。
在本发明的第三装配件示例中，用ZrSi2-Si(第一示例)或者用PrSi2-Si(第二示例)进行钎焊的氮化铝制成的第二中间部件被用莫来石制成的部件5所取代。
在本发明所提出的装配件的第四示例中，上述示例中的氮化铝制成的第二中间部件由莫来石制成的部件5所取代，而面向部件3的该部件5的端面镀金属。该金属镀层是用商标″TiCuSil″的钎焊成份来进行的，包括了如下重量百分比，大约为：68.8％的银(Ag)；26.7％的铜(Cu)；和4.5％的钛(Ti)。然后，另一个基于钯(Pd)和镍(Ni)的钎焊成份，按原子比例优选包括，35％到55％的钯(Pd)，其余为镍(即按重量百分比，50％到69％钯(Pd)和50％到31％的镍(Ni))，可以用于将第一和第二中间部件3和5装配到一起，另外也将金属部件与第一中间部件装配到一起。在这个示例中，金属部件和陶瓷部件1和7的装配方法包括两个热循环和一个附加的陶瓷材料部件7的第一钎焊与第二中间部件5之间的镀金属步骤，以及装配件的完全钎焊。
在本发明的装配件的第五示例中，在上述第一示例中应用的镍基合金金属部件被钴(Co)基合金-例如人们所知的商标″Haynes 188″合金-的金属部件1所取代，一般情况下，按重量百分比，包括：20％到24％的镍(Ni)，20％到24％的铬(Cr)，13％到15％的钨(W)，不超过3％的铁(Fe)，0.2％到0.5％的硅(Si)，不超过1.25％的锰(Mn)，0.5％到0.15％的碳(C)，不超过0.015％的硼(B)，0.02％到0.12％的镧(La)，其余为钴(Co)。然后，将金属部件和陶瓷部件1和7装配到一起的方法包括两个热循环，第一个升高和降低温度的循环在1400℃时暂停，时间为5分钟到10分钟，第二个循环在1250℃时暂停，时间为15分钟。
在上述示例中，第一中间部件3可以提供一个如图1所示的固体结构。然后，部件3使用一种韧性足以变形的材料制成，能够调节金属部件和陶瓷部件之间的膨胀差。自然，该第一中间部件3的尺寸，特别是其厚度，需要足够确保该部件能够完成其功能。根据示例，对于圆筒形直径10毫米、厚度5毫米的陶瓷材料部件7和金属部件1来讲，可以选择第一中间部件3的形状为圆筒形，直径10毫米，厚度2毫米，而第二中间部件也可以选择圆筒形，直径10毫米，厚度1毫米。
在第一中间部件3的另一个实施例中，该部件用可变形结构制成。在这种情况下，该部件3不一定必须用韧性合金制成。根据示例，该部件3可以用″Inconel 601″合金(注册商标)来制成，典型情况下，按重量百分比，包括：1％到1.7％的铝(Al)，不超过0.1％的碳(C)，21％到25％的铬(Cr)，不超过1％的铜(Cu)，不超过1％的锰(Mn)，58％到63％的镍(Ni)，不超过0.5％的硅(Si)，不超过0.015％的硫(S)，其余为铁(Fe)。
图2示出了带有可变形结构的第一中间部件3的第一示例。该部件包括一个可变形板材3，带有钎焊的平面区域11和15，以及斜坡区域10，这些区域前后相连，从而形成了同心波浪形区域。另外，板材3的内平面区域11实际上围绕轴线A呈圆形，而外平面区域15实际上呈环形并围绕内平面区域11成同轴，且直径大于所述内平面区域的直径，以及至少一个中间环形平面区域13，位于平面区域11和15之间并与其形成同轴。这些平面区域11，13和15通过斜坡区域10而相互连接，形成了围绕轴线A的旋转对称。内平面区域11钎焊到金属部件1上，而外平面区域15则钎焊到第二中间部件5上，反之则亦然。中间波浪形区域(平面区域10和13所形成的)则处于空闲状态。
在另一个实施例中(图中未示)，中间部件3采用若干个带子组成，所述带子折叠成一个波纹管配置，并围绕合适中央固定点径向布置。这些带子围绕所述固定点按多个径向方向布置，从而构成了同心波浪形的布置形式。
在图3所示的另一个示例中，可变形结构是由多个部件构成的，包括一个位于圆形体内的盘旋簧3，圆形体的主平面实际上与装配在一起的部件1和部件5的表面相平行，这样，这些表面就座落在弹簧的侧面上。这种结构还可以包括至少一个直线形的盘旋弹簧，位于圆形弹簧3(图3中未示)和与所述表面平行的轴线的中央。
本发明的装配件是用在涡轮机上的，特别是用于涡轮喷气发动机上。
这样，本发明涉及涡轮机喷嘴，所述喷嘴包括至少一个上述装配件，其中金属部件是喷嘴的壳体或杠杆，而陶瓷材料部件是喷嘴的一个挡板。
本发明还涉及涡轮机燃烧室，所述燃烧室包括至少一个上述装配件，其中金属部件是一个壳体、垫片，或者更普遍的是作为燃烧室的一个组成部件，而所述陶瓷材料部件则是燃烧室的另一个组成部件。
另外，本发明还涉及涡轮机的后燃烧设备，该设备包括至少一个上述装配件，其中金属部件是一个后燃烧壳体或平台，而陶瓷材料部件是一个火焰稳定器臂。

Claims (25)

1.一种位于金属部件(1)和碳化硅基和/或碳基陶瓷材料制成的陶瓷材料部件(7)之间的装配件，所述装配件的特征在于，包括由如下部件组成的叠层结构，这些部件按如下顺序通过钎焊成对装配到一起：
·所述金属部件(1)；
·一个第一中间部件(3)
·一个第二中间部件(5)
·所述陶瓷材料部件(7)；
其中：
·第二中间部件(5)是用另一种陶瓷材料制成，在化学上，相对于碳化硅或碳金属来讲，该材料的反应性低，膨胀系数要小于构成所述金属部件(1)的材料的膨胀系数；
·第一中间部件(3)是用金属制成，适合变形，可调节所述金属部件(1)和第二中间部件(5)之间的膨胀差。
2.根据权利要求1所述的装配件，其特征在于，第二中间部件(5)的刚性和/或断裂强度要大于所述陶瓷材料部件(7)的刚性和/或断裂强度。
3.根据权利要求1或2所述的装配件，其特征在于，所述陶瓷材料部件(7)是用固体碳化硅制成。
4.根据权利要求1或2所述的装配件，其特征在于，所述陶瓷材料部件(7)是用陶瓷基复合材料制成。
5.根据权利要求4所述的装配件，其特征在于，所述复合材料包括基于碳化硅和/或碳的基体，由碳化硅和/或碳纤维增强。
6.根据权利要求1到5中任何一项权利要求所述的装配件，其特征在于，所述金属件(1)是由镍(Ni)或钴(Co)基合金制成。
7.根据权利要求1到6中任何一项权利要求所述的装配件，其特征在于，第二中间部件(5)是由氮化铝或莫来石制成。
8.根据权利要求1到7中任何一项权利要求所述的装配件，其特征在于，第一中间部件(3)是由镍(Ni)或镍基合金或钴(Co)或钴基合金制成。
9.根据权利要求1到8中任何一项权利要求所述的装配件，其特征在于，第一钎焊成份(2)用来将第一中间部件(3)装配到金属部件(1)上，和/或装配到第二中间部件(5)上，所述第一成份是基于镍，并包括原子百分比小于或等于10％的钛(Ti)，所述第一成份优选包括如下成份：铁(Fe)、铬(Cr)和硅(Si)。
10.根据权利要求7和9所述的装配件，其特征在于，按原子百分比，所述第一钎焊成份(2)包括：当第二中间部件(5)是用氮化铝制成时，3％到6％的钛；当第二中间部件(5)是用莫来石制成时，6％到10％的钛。
11.根据权利要求1到8中任何一项权利要求所述的装配件，其特征在于，第一钎焊成份(2)用来将第一中间部件(3)装配到金属部件(1)和/或第二中间部件(5)上，所述第一成份是基于钯(Pd)和镍(Ni)。
12.根据权利要求1到11中任何一项权利要求所述的装配件，其特征在于，第二钎焊成份(6)用来将氮化铝或莫来石制成的第二中间部件(5)装配到碳化硅基和/或碳基陶瓷材料部件(7)上，所述第二成份是基于硅(Si)。
13.根据权利要求12所述的装配件，其特征在于，按原子百分比，所述第二钎焊成份(6)主要包括：60％到97％的硅(Si)，40％到3％的锆(Zr)，而且优选硅化锆(ZrSi2)和硅(Si)低共熔混合物。
14.根据权利要求12所述的装配件，其特征在于，按原子百分比，所述第二钎焊成份(6)主要包括：78％到97％的硅(Si)，22％到3％的镨(Pr)，而且优选硅化镨(PrSi2)和硅(Si)低共熔混合物。
15.根据权利要求1到14中任何一项权利要求所述的装配件，其特征在于，所述第一中间部件(3)是用一层韧性金属材料制成的。
16.根据权利要求1到14中任何一项权利要求所述的装配件，其特征在于，所述第一中间部件(3)包括一个可变形结构。
17.根据权利要求16所述的装配件，其特征在于，所述可变形结构是用可变形板材制成，所述板材可提供钎焊的可变形区域，例如，同心波浪区域形式，以及钎焊的平面区域。
18.一种通过钎焊将两个部件装配到一起的钎焊成份(6)，其中一个部件(7)是用碳化硅基和/或碳基陶瓷制成，而另一个部件(5)是用基于碳化硅、碳、氮化铝或莫来石的陶瓷制成，所述钎焊成份的特征在于，其主要由硅化镨(PrSi2)和硅(Si)混合物构成，其中，按原子百分比，硅占多数，而镨占少数。
19.根据权利要求18所述的钎焊成份(6)，其特征在于，按原子百分比，所述硅化镨(PrSi2)和硅(Si)混合物包括：78％到97％的硅(Si)，22％到3％的镨(Pr)，而且优选硅化镨(PrSi2)和硅(Si)低共熔混合物。
20.一种制作根据权利要求1到17所述的装配件的方法，其特征在于，在第一步骤中，所述陶瓷部件(7)和第二中间部件(5)通过第二钎焊成份(6)钎焊在一起，其特征还在于，在第二步骤中，第二中间部件(5)、第一中间部件(3)和金属部件(1)通过第一钎焊成份(2)钎焊在一起，所述第一钎焊成份(2)的熔化温度低于第二钎焊成份(6)的熔化温度。
21.一种制作根据权利要求1到17所述的装配件的方法，其特征在于，所述陶瓷部件(7)、第二中间部件(5)、第一中间部件(3)和所述金属部件(1)是在一个步骤中钎焊到一起。
22.一种涡轮机，其包括了至少根据权利要求1到17中任何一项权利要求所述的装配件。
23.一种涡轮机喷嘴，其包括了至少根据权利要求1到17中任何一项权利要求所述的装配件，其中，所述金属部件(1)是所述喷嘴的壳体或杠杆，而所述陶瓷材料部件(7)是所述喷嘴的挡板。
24.一种涡轮机燃烧室，其包括了至少根据权利要求1到17中任何一项权利要求所述的装配件，其中所述金属部件(1)是一种壳体、垫片、或所述燃烧室的一个组成部件，而所述陶瓷材料部件(7)是所述燃烧室的另一个组成部件。
25.涡轮机后燃烧设备，其包括了至少根据权利要求1到17中任何一项权利要求所述的装配件，其中，所述金属部件(1)是一个后燃烧壳体或平台，而陶瓷材料部件(7)则是一个火焰稳定器臂。
CN200680046270XA 2005-12-08 2006-12-08 一种位于金属部件和碳化硅基和/或碳基陶瓷材料部件之间的装配件 Active CN101326139B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0553790 2005-12-08
FR0553790A FR2894499B1 (fr) 2005-12-08 2005-12-08 Assemblage entre une piece metallique et une piece en materiau ceramique a base de sic et/ou de c
PCT/FR2006/051318 WO2007066052A2 (fr) 2005-12-08 2006-12-08 Assemblage entre une piece metallique et une piece en materiau ceramique a base de sic et/ou de c.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101326139A true CN101326139A (zh) 2008-12-17
CN101326139B CN101326139B (zh) 2013-06-05

Family

ID=37009856

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200680046270XA Active CN101326139B (zh) 2005-12-08 2006-12-08 一种位于金属部件和碳化硅基和/或碳基陶瓷材料部件之间的装配件

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8177497B2 (zh)
EP (1) EP1971564B1 (zh)
JP (1) JP2009518270A (zh)
CN (1) CN101326139B (zh)
CA (1) CA2632731C (zh)
FR (1) FR2894499B1 (zh)
RU (1) RU2427555C2 (zh)
WO (1) WO2007066052A2 (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102009239A (zh) * 2010-10-15 2011-04-13 北京航空航天大学 一种用于碳基材料及其制品的连接方法
CN103476205A (zh) * 2012-06-08 2013-12-25 昆山同寅兴业机电制造有限公司 改变复合材料电子产品机壳变形度的结构
CN108698940A (zh) * 2015-12-21 2018-10-23 赛峰航空陶瓷技术公司 由化学反应生产陶瓷的方法
CN108691580A (zh) * 2017-04-07 2018-10-23 通用电气公司 用于形成复合组件中的特征的方法和组合件
CN116966751A (zh) * 2023-09-22 2023-10-31 淄博晟元新材料科技有限责任公司 一种钯合金管净化器组件

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2894500B1 (fr) 2005-12-08 2009-07-10 Snecma Sa Assemblage par brasage d'une piece metallique avec une piece en materiau ceramique
FR2894498B1 (fr) 2005-12-08 2009-07-10 Snecma Sa Assemblage par brasage entre une piece metallique a base de titane et une piece en materiau ceramique a base de carbure de silicium (sic) et/ou de carbone
DE102007029031A1 (de) * 2007-06-23 2008-12-24 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zum dauerhaften Verbinden zweier Komponenten durch Löten mit Glas- oder Metalllot
DE102007048527B4 (de) * 2007-10-10 2014-03-27 Bayern-Chemie Gesellschaft Für Flugchemische Antriebe Mbh Schubtriebwerk
EP2233835A1 (en) 2009-03-23 2010-09-29 Siemens Aktiengesellschaft Combustion chamber brazed with ceramic inserts
CH700774A1 (de) * 2009-03-31 2010-10-15 Alstom Technology Ltd Doppellotelement, Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendungen desselben.
FR2957542B1 (fr) * 2010-03-16 2012-05-11 Commissariat Energie Atomique Procede d'assemblage de pieces en materiaux a base de sic par brasage non-reactif, compositions de brasure, et joint et assemblage obtenus par ce procede.
CN103391784A (zh) 2010-10-15 2013-11-13 纽约市哥伦比亚大学理事会 肥胖症-相关的基因和它们的蛋白和其用途
US8876481B2 (en) * 2011-01-05 2014-11-04 General Electric Company Turbine airfoil component assembly for use in a gas turbine engine and methods for fabricating same
FR2984781B1 (fr) * 2011-12-22 2014-01-24 Commissariat Energie Atomique Procede d'assemblage par brasage d'un substrat comprenant du pyrocarbone avec des pieces comprenant du pyrocarbone.
US9527262B2 (en) * 2012-09-28 2016-12-27 General Electric Company Layered arrangement, hot-gas path component, and process of producing a layered arrangement
JP5772861B2 (ja) 2013-04-01 2015-09-02 株式会社デンソー 接合体の製造方法
US9702490B2 (en) * 2013-04-30 2017-07-11 Corning Incorporated Sealing method for silicon carbide parts used at high temperatures
US20140366544A1 (en) * 2013-06-13 2014-12-18 Pratt & Whitney Canada Corp. Combustor exit duct for gas turbine engines
US10648668B2 (en) * 2013-07-19 2020-05-12 United Technologies Corporation Gas turbine engine ceramic component assembly and bonding material
JP5862630B2 (ja) 2013-09-20 2016-02-16 株式会社デンソー 接合体の製造方法
EP3055530B1 (en) * 2013-10-07 2020-08-12 United Technologies Corporation Bonded combustor wall for a turbine engine
US11619387B2 (en) * 2015-07-28 2023-04-04 Rolls-Royce Corporation Liner for a combustor of a gas turbine engine with metallic corrugated member
US11149646B2 (en) * 2015-09-02 2021-10-19 General Electric Company Piston ring assembly for a turbine engine
CN108644028B (zh) * 2018-03-12 2020-01-24 上海卫星工程研究所 一种大推力双向摇摆轨控发动机高温隔热屏
CN110026634B (zh) * 2019-05-13 2021-01-29 哈尔滨工业大学 一种应用Si-Zr高温钎料钎焊碳纤维增强碳基复合材料的方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3813759A (en) * 1971-09-09 1974-06-04 English Electric Co Ltd Method of brazing
JPS60226464A (ja) * 1984-04-20 1985-11-11 日本特殊陶業株式会社 セラミックと金属との接合構造
US5402032A (en) 1992-10-29 1995-03-28 Litton Systems, Inc. Traveling wave tube with plate for bonding thermally-mismatched elements
JPH07149578A (ja) * 1993-09-03 1995-06-13 Saga Pref Gov 炭化けい素セラミックスと金属の高強度ろう付け接合体及びその接合方法
US5447683A (en) 1993-11-08 1995-09-05 General Atomics Braze for silicon carbide bodies
US5836505A (en) 1996-05-07 1998-11-17 Commissariat A L'energie Atomique Joining by brazing of ceramic materials containing silicon carbide
WO2000014817A1 (fr) 1998-09-08 2000-03-16 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Matiere d'electrode negative pour accumulateur secondaire a electrode non aqueuse et procede de production de celle-ci
US6335105B1 (en) * 1999-06-21 2002-01-01 General Electric Company Ceramic superalloy articles
FR2806406B1 (fr) 2000-03-14 2003-01-10 Commissariat Energie Atomique Procede de recouvrement de pieces en materiaux a base de sic , compositions de recouvrement, et pieces recouvertes obtenues par ce procede
FR2806405B1 (fr) 2000-03-14 2002-10-11 Commissariat Energie Atomique Procede d'assemblage de pieces en materiaux a base de sic par brasage refractaire non reactif, composition de brasure, et joint et assemblage refractaires obtenus par ce procede
JP2002043482A (ja) * 2000-05-17 2002-02-08 Ngk Insulators Ltd 電子回路用部材及びその製造方法並びに電子部品
US6655695B1 (en) * 2001-02-13 2003-12-02 Honeywell International Inc. Face seal assembly with composite rotor
JP4014528B2 (ja) * 2003-03-28 2007-11-28 日本碍子株式会社 ヒートスプレッダモジュールの製造方法及びヒートスプレッダモジュール
US7060360B2 (en) 2003-05-22 2006-06-13 United Technologies Corporation Bond coat for silicon based substrates
FR2855557B1 (fr) * 2003-05-26 2007-03-02 Snecma Moteurs Volet de tuyere a duree de vie augmentee pour turbomoteurs d'avion.

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102009239A (zh) * 2010-10-15 2011-04-13 北京航空航天大学 一种用于碳基材料及其制品的连接方法
CN102009239B (zh) * 2010-10-15 2012-09-05 北京航空航天大学 一种用于碳基材料及其制品的连接方法
CN103476205A (zh) * 2012-06-08 2013-12-25 昆山同寅兴业机电制造有限公司 改变复合材料电子产品机壳变形度的结构
CN108698940A (zh) * 2015-12-21 2018-10-23 赛峰航空陶瓷技术公司 由化学反应生产陶瓷的方法
CN108691580A (zh) * 2017-04-07 2018-10-23 通用电气公司 用于形成复合组件中的特征的方法和组合件
CN116966751A (zh) * 2023-09-22 2023-10-31 淄博晟元新材料科技有限责任公司 一种钯合金管净化器组件
CN116966751B (zh) * 2023-09-22 2024-01-05 淄博晟元新材料科技有限责任公司 一种钯合金管净化器组件

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009518270A (ja) 2009-05-07
WO2007066052A2 (fr) 2007-06-14
CA2632731C (fr) 2016-02-02
EP1971564A2 (fr) 2008-09-24
CA2632731A1 (fr) 2007-06-14
WO2007066052A3 (fr) 2008-04-24
RU2008127506A (ru) 2010-01-20
US20080304959A1 (en) 2008-12-11
FR2894499B1 (fr) 2011-04-01
RU2427555C2 (ru) 2011-08-27
EP1971564B1 (fr) 2018-03-14
CN101326139B (zh) 2013-06-05
FR2894499A1 (fr) 2007-06-15
US8177497B2 (en) 2012-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101326139B (zh) 一种位于金属部件和碳化硅基和/或碳基陶瓷材料部件之间的装配件
JP5200283B2 (ja) チタン系金属ピースと炭化ケイ素（ＳｉＣ）および／または炭素系セラミックピースとのろう付けされた接合部
EP0211557B1 (en) Metal-ceramics jointed articles
JP5122049B2 (ja) 非反応性耐火性ろう付けによりＳｉＣベースの材料からなる部材を組立てるための方法、ろう付け用はんだ組成物ならびにこの方法により得られる耐火接合および組立て品
JP4360484B2 (ja) ハイブリッド高温物品及びその製法
US5066459A (en) Advanced high-temperature brazing alloys
US6464456B2 (en) Turbine vane assembly including a low ductility vane
US4602731A (en) Direct liquid phase bonding of ceramics to metals
US4723862A (en) Ceramic-metal joint structure
US6410161B1 (en) Metal-ceramic joint assembly
WO2003101649A1 (en) Face seal rotors with sintered silicon carbide or rhenium alloys
EP0339153A1 (en) Ceramic-sprayed member and process for making the same
Peteves et al. Joining silicon nitride to itself and to metals
JPH08506315A (ja) 高耐熱構造部品
US6565990B2 (en) Bonded niobium silicide and molybdenum silicide composite articles and method of manufacture
US4719081A (en) Palladium alloy for joining ceramics and method of use
US6607847B2 (en) Bonded niobium silicide and molybdenum silicide composite articles using brazes
US2854739A (en) Multiple coated molybdenum base article
EP1262267B1 (en) Bonded niobium silicide and molybdenum silicide composite articles using germanium and silicon based brazes
FR2907448A1 (fr) Composition de brasure et procede d'assemblage par brasage utilisant cette composition
JPS62227596A (ja) セラミツクス−金属接合部材
Landingham et al. Steel bonded dense silicon nitride compositions and method for their fabrication
JPH1182062A (ja) ガスタービン高温部品およびその製造方法
JPH0830237B2 (ja) 耐熱複合材料
JP2000017350A (ja) 金属とセラミックとの複合材

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant