CH376754A - Alloy and use of said alloy for brazing metal parts - Google Patents

Alloy and use of said alloy for brazing metal parts

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CH376754A
CH376754A CH6453558A CH6453558A CH376754A CH 376754 A CH376754 A CH 376754A CH 6453558 A CH6453558 A CH 6453558A CH 6453558 A CH6453558 A CH 6453558A CH 376754 A CH376754 A CH 376754A
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CH
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sep
alloy
alloys
metal parts
brazing
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CH6453558A
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Wade Rhys David
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Mond Nickel Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24Selection of soldering or welding materials proper
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    • B23K35/24Selection of soldering or welding materials proper
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    • B23K35/322Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at more than 1550 degrees C a Pt-group metal as principal constituent

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Description

  

  Alliage et     utilisation    dudit alliage pour le brasage de pièces métalliques    La présente invention se rapporte à un alliage et  à l'utilisation dudit alliage pour le brasage de pièces  métalliques.  



  Pour le brasage de pièces métalliques en vue de  l'obtention d'articles soumis en service à des tempéra  tures de     5501,    C et supérieures, il est nécessaire d'uti  liser un alliage de brasage donnant un joint résistant  à ces températures.     Les    alliages utilisés,     couramment     jusqu'ici à cet effet étaient des compositions de  métaux non nobles. Du fait que ces compositions  tendent à réagir facilement avec les alliages. à join  dre, ils coulent mal et forment difficilement des joints  bien remplis.  



  Les alliages nickel-palladium-manganèse appor  tent .un perfectionnement notable. Ces alliages cou  lent facilement et forment des joints qui résistent aux  températures mentionnées. Il est cependant souvent  nécessaire de disposer d'un alliage de brasage sous  forme de fil ou de feuille, afin de pouvoir l'appliquer  facilement en quantité voulue et dans l'emplacement  voulu. Or, précisément en raison de leur résistance  aux hautes températures, les alliages nickel-palla  dium-manganèse sont difficiles à mettre sous forme  de fil ou de feuille, tout au moins sans qu'il en résulte  une usure rapide de l'outillage de façonnage.  



  Les alliages argent-palladium-manganèse sont  également supérieurs aux alliages non nobles pour le  brasage, mais sont affectés d'une tendance à laisser  s'échapper du palladium et du manganèse par diffu  sion dans les alliages des pièces à braser, ce qui  laisse dans le joint une couche riche en argent, rela  tivement faible.  



  La présente invention est basée sur la découverte  surprenante que certains alliages quaternaires sont  supérieurs pour le but poursuivi à tous les, alliages  existants. Elle a pour objet un     alliage    consistant pra  tiquement en 10 à 60 % de cuivre, 10 à 50 % de    nickel, 1 à 30 % de manganèse et au moins 10 %  de palladium.  



  On donne ci-dessous des exemples de l'alliage de  l'invention avec leurs températures de liquidus et de       solidus     
EMI0001.0006     
  
    Composition <SEP> LiqCdus <SEP> SoloCus
<tb>  No <SEP> Cuivre <SEP> Palladium <SEP> Nickel <SEP> Manganèse
<tb>   /o <SEP> Vo <SEP> 0/ô <SEP> 0/o
<tb>  1 <SEP> 49 <SEP> 30 <SEP> 20 <SEP> 1 <SEP> 1180 <SEP> 1160
<tb>  2 <SEP> 45 <SEP> 30 <SEP> 20 <SEP> 5 <SEP> 1162 <SEP> 1120
<tb>  3 <SEP> 40 <SEP> 30 <SEP> 20 <SEP> 10 <SEP> 1124 <SEP> 1085
<tb>  4 <SEP> 35 <SEP> 30 <SEP> 20 <SEP> 15 <SEP> 1083 <SEP> 1055
<tb>  5 <SEP> 60 <SEP> 20 <SEP> 15 <SEP> 5 <SEP> 1147 <SEP> 1105
<tb>  6 <SEP> 55 <SEP> 20 <SEP> 15 <SEP> 10 <SEP> 1090 <SEP> 1035       On donne ci-dessous des exemples de résistance  à différentes températures de joints effectués au  moyen des alliages     Nos    4 et 6.

    
EMI0001.0008     
  
    Résistance <SEP> au <SEP> cisaillement <SEP> - <SEP> kg/mm2
<tb>  Température
<tb>   C <SEP> Alliage <SEP> N- <SEP> 4 <SEP> Alliage <SEP> N- <SEP> 6
<tb>  600 <SEP> - <SEP> 16,7
<tb>  700 <SEP> - <SEP> 16,2
<tb>  750 <SEP> 12,0 <SEP> 14,0
<tb>  800 <SEP> - <SEP> 11,3
<tb>  850 <SEP> 11,7 <SEP> 11,3       L'invention a également pour objet l'utilisation  de cet alliage quaternaire pour braser des pièces ser  vant à confectionner des articles aptes à être soumis  en service à des températures de 5500 C et supé-           rieures,    mais naturellement non supérieures à la tem  pérature de     solidus    de l'alliage de- brasage.

   Ces piè  ces sont habituellement formées d'alliages qui (en  raison de la présence de chrome, d'aluminium, de  titane ou autres éléments) tendent à former à leur  surface des films cohérents, tenaces et réfractaires,  et résistent par conséquent à l'oxydation aux hautes  températures. Parmi ces alliages, on peut mentionner  ceux consistant en majeure partie en nickel et cobalt,  avec au moins 5 % de chrome, avec ou sans autres  éléments tels que notamment le fer, le titane, l'alumi  nium et le molybdène ; et les aciers austénitiques au  chrome tels que ceux du type 18 % de chrome  - 8 % de nickel. L'alliage de l'invention peut égale  ment être utilisé avec avantage pour joindre : les  alliages nickel-molybdène résistant au fluage ; le  tungstène ; et le molybdène. Les pièces à joindre  peuvent être en alliages ou métaux identiques ou dif  férents.

    



  La plupart de ces alliages sont recouverts d'un  film d'oxyde réfractaire qui nuit à la formation d'un  bon joint. Ce film peut être éliminé en effectuant le  brasage avec un fondant composé de borax, d'acide  borique ou d'un mélange de borax et d'acide borique,  dans une atmosphère d'hydrogène.    L'alliage de l'invention a pour avantage que  l'écart entre les pièces à joindre n'est pas critique.  L'alliage non seulement s'écoule bien dans les ouver  tures capillaires, mais remplit également de grandes  ouvertures, de sorte qu'il n'est pas nécessaire dans  la préparation des     surfaces    à joindre de faire en sorte  qu'elles s'épousent l'une l'autre exactement.  



  L'alliage de l'invention a en outre pour avantage  qu'il se prête mieux au brasage sous vide que les  alliages connus en raison de sa plus faible tendance  à se volatiliser sous vide à la température d'écoule  ment.



  Alloy and use of said alloy for brazing metal parts The present invention relates to an alloy and to the use of said alloy for brazing metal parts.



  For the brazing of metal parts with a view to obtaining articles subjected in service to temperatures of 5501 ° C. and above, it is necessary to use a brazing alloy giving a joint resistant to these temperatures. The alloys used, commonly heretofore for this purpose, were compositions of non-noble metals. Because these compositions tend to react easily with alloys. when joined, they flow poorly and hardly form well-filled joints.



  Nickel-palladium-manganese alloys provide a notable improvement. These alloys melt easily and form joints that withstand the temperatures mentioned. However, it is often necessary to have a brazing alloy in the form of wire or sheet, in order to be able to apply it easily in the desired quantity and in the desired location. Now, precisely because of their resistance to high temperatures, nickel-palladium-manganese alloys are difficult to form into wire or sheet form, at least without resulting in rapid wear of the shaping tool. .



  Silver-palladium-manganese alloys are also superior to non-noble alloys for brazing, but are affected by a tendency to release palladium and manganese by diffusion into the alloys of the parts to be brazed, leaving in Seal it with a relatively weak silver-rich coating.



  The present invention is based on the surprising discovery that certain quaternary alloys are superior for the purpose to all existing alloys. It relates to an alloy consisting practically of 10 to 60% copper, 10 to 50% nickel, 1 to 30% manganese and at least 10% palladium.



  Examples of the alloy of the invention with their liquidus and solidus temperatures are given below.
EMI0001.0006
  
    Composition <SEP> LiqCdus <SEP> SoloCus
<tb> No <SEP> Copper <SEP> Palladium <SEP> Nickel <SEP> Manganese
<tb> / o <SEP> Vo <SEP> 0 / ô <SEP> 0 / o
<tb> 1 <SEP> 49 <SEP> 30 <SEP> 20 <SEP> 1 <SEP> 1180 <SEP> 1160
<tb> 2 <SEP> 45 <SEP> 30 <SEP> 20 <SEP> 5 <SEP> 1162 <SEP> 1120
<tb> 3 <SEP> 40 <SEP> 30 <SEP> 20 <SEP> 10 <SEP> 1124 <SEP> 1085
<tb> 4 <SEP> 35 <SEP> 30 <SEP> 20 <SEP> 15 <SEP> 1083 <SEP> 1055
<tb> 5 <SEP> 60 <SEP> 20 <SEP> 15 <SEP> 5 <SEP> 1147 <SEP> 1105
<tb> 6 <SEP> 55 <SEP> 20 <SEP> 15 <SEP> 10 <SEP> 1090 <SEP> 1035 Examples of resistance to different temperatures of joints made using alloys Nos 4 and 6.

    
EMI0001.0008
  
    Shear strength <SEP> <SEP> <SEP> - <SEP> kg / mm2
<tb> Temperature
<tb> C <SEP> Alloy <SEP> N- <SEP> 4 <SEP> Alloy <SEP> N- <SEP> 6
<tb> 600 <SEP> - <SEP> 16.7
<tb> 700 <SEP> - <SEP> 16.2
<tb> 750 <SEP> 12.0 <SEP> 14.0
<tb> 800 <SEP> - <SEP> 11.3
<tb> 850 <SEP> 11.7 <SEP> 11.3 The invention also relates to the use of this quaternary alloy for brazing parts used to make articles suitable for being subjected in service to temperatures of 5500 C and higher, but of course not higher than the solidus temperature of the brazing alloy.

   These parts are usually formed from alloys which (due to the presence of chromium, aluminum, titanium or other elements) tend to form cohesive, tough and refractory films on their surfaces, and therefore resist corrosion. oxidation at high temperatures. Among these alloys, there may be mentioned those consisting mainly of nickel and cobalt, with at least 5% of chromium, with or without other elements such as in particular iron, titanium, aluminum and molybdenum; and austenitic chromium steels such as those of the 18% chromium - 8% nickel type. The alloy of the invention can also be used with advantage to join: nickel-molybdenum alloys resistant to creep; tungsten; and molybdenum. The parts to be joined can be made of identical or different alloys or metals.

    



  Most of these alloys are covered with a refractory oxide film which interferes with the formation of a good seal. This film can be removed by brazing with a flux composed of borax, boric acid or a mixture of borax and boric acid, in a hydrogen atmosphere. The alloy of the invention has the advantage that the distance between the parts to be joined is not critical. The alloy not only flows well in the capillary openings, but also fills large openings, so that it is not necessary in the preparation of the surfaces to be joined to make them conform to each other. one another exactly.



  The alloy of the invention has the further advantage that it lends itself better to vacuum brazing than the known alloys because of its lower tendency to volatilize under vacuum at the flow temperature.

 

Claims (1)

REVENDICATIONS I. Alliage consistant pratiquement en 10 à 60 % de cuivre, 10 à 50 % de nickel, 1 à 30 % de man ganèse, et au moins 10 % de palladium. Il. Utilisation de l'alliage selon la revendication I, pour braser des pièces métalliques servant à con fectionner des articles aptes à être soumis en ser vice à des températures de 550 C et supérieures. CLAIMS I. Alloy consisting substantially of 10 to 60% copper, 10 to 50% nickel, 1 to 30% man ganese, and at least 10% palladium. He. Use of the alloy according to claim I for brazing metal parts serving to make articles suitable for being subjected in service to temperatures of 550 C and above.
CH6453558A 1957-10-01 1958-09-30 Alloy and use of said alloy for brazing metal parts CH376754A (en)

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US4527998A (en) * 1984-06-25 1985-07-09 General Electric Company Brazed composite compact implements
CN105397333A (en) * 2015-12-16 2016-03-16 郑州机械研究所 Copper-based brazing filler metal used in vacuum environment
DE102017200123B4 (en) * 2017-01-05 2020-11-05 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Mounting arrangement

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