涡轮叶片是发动机的关键动力部件,单晶发动机叶片形状及内部结构复杂多样加上其制备工艺严格,制造过程中的杂晶、裂纹、气孔等缺陷使得国内成品率较低,服役过程中由于工作环境恶劣,产生裂纹、变形、腐蚀坑、甚至烧穿等损伤缺陷在所难免,由此造成了发动机叶片的大量报废,使得发动机运行成本大幅增加,经济代价巨大。而在发动机叶片修复技术方面我国与国外相比依旧存在着较大的差距,随着国外技术封锁加剧,攻克受损单晶叶片修复用焊料及工艺是航空制造领域急需解决的难题之一。所以,对用于单晶高温合金的焊料修复技术进行研究,使焊料能够修复合金母材的损伤缺陷并使接头能够可靠地服役,一方面能产生巨大的经济效益,另一方面对促进我国航空航天事业的向前发展具有重大的意义。本文以DD5镍基单晶高温合金作为研究基底材料,选择了市场上较为通用的BNi-2焊料粉末并设计了H1焊料粉末及新型的第三代镍基高温合金T1粉末,采用气雾化的方式制备出这些高温合金粉末并将其运用于焊接DD5合金。实验结果表明三种镍基粉末运用于焊接DD5合金均具有一定的可焊性。采用粉末中间层焊接DD5单晶合金采用的是TLP（Transient Liquid Phase,瞬时液相扩散焊）的方法,即瞬时液相扩散焊接方法。获得的焊接接头组织主要可分为ISZ（Isothernal solidification zone,等温凝固区）、NSZ（Non-isothernal solidification zone,非等温凝固区）、DAZ（Diffusion affected zone,扩散影响区）和BMZ（Base metal zone,基体金属区）四个区域。DAZ区域主要的析出相包括富Si相和富Cr和W的硼化物,ISZ区域主要组成为富Cr的镍基固溶体,NSZ区域主要组成为镍基固溶体、富Cr和Mo的硼化物及富Ta的碳化物。采用BNi-2焊料粉末作为TLP扩散焊DD5单晶合金的中间层,实验表明接温度和保温时间影响着焊缝区和扩散区产物的形成与分布。TLP扩散焊接头硬度过渡不均匀的主要区域为NSZ和DAZ,焊接接头存在的析出相和共晶组织的分布和面积大小直接影响接头区域的硬度大小。同一保温时间下升高焊接温度,接头的常温剪切强度有一个先增大后减小的趋势,同一焊接温度下延长保温时间,接头的常温剪切强度有一个增大趋势,最佳的工艺参数为焊接温度1150℃下保温3h,接头的常温剪切强度能够达到606.5MPa。DD5/BNi-2/DD5焊接接头700℃的高温剪切强度小于常温剪切强度,常温剪切断口和高温剪切断口均为脆韧混合断裂模式。采用H1焊料粉末或H1焊料粉末+T1粉末的混合粉末作为中间层TLP扩散焊DD5单晶合金,焊接温度的升高和保温时间的延长均有利于H1焊料粉末焊接DD5合金焊接接头剪切性能的提高。绝大多数工艺参数下,在H1焊料粉末中混合T1合金粉末作为中间层能够进一步提高焊接接头的力学性能,随T1合金粉末含量的升高,性能有一个提升。采用H1焊料粉末最佳工艺参数为1160℃/3h,常温剪切强度达到680.5MPa。采用H1焊料粉末+1%的T1粉末最佳工艺参数为1260℃/1h,常温剪切强度达到640.7MPa。采用H1焊料粉末+5%的T1粉末最佳工艺参数为1240℃/2h,常温剪切强度达到612.9MPa。工艺参数为1280℃/2h时,700℃剪切强度最高能达到530.506MPa,剪切断口能能够看到大量的微坑,微坑的存在增大了母材和中间层的接触面积并使接头在一定程度上增大了其最大剪切强度。H1焊料粉末焊接DD5的TLP断口主要为微孔聚集型的韧性断裂,焊接接头的断裂韧性随焊接温度的提高和焊接时间的延长逐渐升高。