CN101306494A - 一种镍基高温合金钎料 - Google Patents
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Abstract
一种镍基高温合金钎料，它涉及一种镍基钎料。它解决了现有镍基钎料熔点低、强度低、高温性能差及焊接后接头的力学性能差等问题。镍基高温合金钎料按重量百分比由7.0％～8.0％的Cr、1.6％～2.2％的Mo、8.0％～9.5％的W、8.0％～9.5％的Co、9.0％～10.5％的Nb、4.0％～5.0％的Al、0.2％～1.0％的Ti、2.0％～2.5％的Si、0.50％～1.0％的B、0.10％～0.15％的C和52.0％～58.0％的Ni制成。本发明镍基高温合金钎料具有高熔点、良好的高温性能；在钎焊温度下，漫流性和间隙填充性极好；合金中添加的Nb与Co成分，有效地提高了钎焊接头的强度。
Description
技术领域
本发明涉及一种镍基钎料。
背景技术
随着航空航天工业的迅速发展，航空发动机叶片的工作温度越来越高，并且同时要求航空发动机叶片具有良好的抗氧化和抗热腐蚀性能。这就要求用于航空发动机叶片的镍基钎料既要有高的熔点、优良的高温性能和良好的抗氧化和抗热腐蚀性能，又要对高温合金等母材具有良好的润湿性、漫流性和间隙填充性。但是，目前国内常用的镍基钎料存在着熔点低(熔点为1000～1180℃)、强度低、高温性能差等缺点，用这种镍基钎料钎焊发动机叶片时，接头的力学性能差，降低了叶片的使用寿命。
发明内容
本发明为了解决现有镍基钎料熔点低、强度低、高温性能差及焊接后接头的力学性能差等问题，而提供的一种镍基高温合金钎料。
一种镍基高温合金钎料按重量百分比由7.0％～8.0％的Cr、1.6％～2.2％的Mo：、8.0％～9.5％的W、8.0％～9.5％的Co、9.0％～10.5％的Nb、4.0％～5.0％的Al、0.2％～1.0％的Ti、2.0％～2.5％的Si、0.50％～1.0％的B、0.10％～0.15％的C和52.0％～58.0％的Ni制成。
本发明镍基高温合金钎料的熔点提高到1185～1210℃。
本发明镍基高温合金钎料在镍基高温合金板表面的润湿角为13°。
采用本发明镍基高温合金钎料在焊接K465镍基高温合金板后，经测试其接头强度可达到740～760MPa，而采用常用的镍基钎料钎焊镍基高温合金板后接头的强度仅为500MPa左右。
本发明中镍基高温合金钎料主要相组成是镍基γ固溶体和γ′(Ni3Al)相，γ固溶体和γ′相的体积含量＞99％；镍基γ固溶体和γ′(Ni3Al)相分别起到固溶强化和第二相强化作用，这使得本钎料具备优异常温和高温力学性能。
本发明镍基高温合金钎料的适用面较广，可用于奥氏体不锈钢，双相不锈钢，马氏体不锈钢，镍基高温合金和钴基高温合金等的钎焊及其异种金属的钎焊。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式镍基高温合金钎料按重量百分比由7.0％～8.0％的Cr、1.6％～2.2％的Mo：、8.0％～9.5％的W、8.0％～9.5％的Co、9.0％～10.5％的Nb、4.0％～5.0％的Al、0.2％～1.0％的Ti、2.0％～2.5％的Si、0.50％～1.0％的B、0.10％～0.15％的C和52.0％～58.0％的Ni制成。
本实施方式中加入元素Nb促进了γ′析出，延缓γ′相聚集长大过程，因而提高了镍基高温合金钎料的高温强度。
本实施方式中加入元素Co使钎料基体被固溶强化，基体的堆垛层错能被降低，Al、Ti在基体中的溶解度被降低，这样就增加了γ′相的数量和提高了γ′相的溶解温度，最终提高了镍基高温合金钎料的蠕变抗力。
本实施方式中加入元素W与Mo，由于这两种元素的原子半径与Ni相差较大增强了γ和γ′的固溶强化效果，不但提高了镍基高温合金钎料的原子间结合力、再结晶温度与扩散激活能，而且更加有效地提高合金的热强性。
本实施方式中加入元素Al与Ti，使之形成了γ′相，而γ′相的沉淀强化作用提高了钎料合金高温强度；加入的Al含量的增加有利于提高合金的抗氧化性能，而加入的Ti含量的增加有利于提高抗热腐蚀性。
本实施方式镍基高温合金钎料是采用超声气体雾化法制备而成的200～300目的粉状钎料。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：Cr的纯度为≥99.5％。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：W的纯度为≥99.9％。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：Co的纯度为≥99.8％。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：Nb的纯度为≥99.95％。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：Al的纯度为≥99.99％。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：Ti的纯度为≥99.9％。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：Si的纯度为≥99％。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：B的纯度为≥99.99％。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：C的纯度为≥99.99％。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：Mo的纯度为≥99.9％。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式十二：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：Ni的纯度为≥99.99％。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式十三：本实施方式镍基高温合金钎料按重量百分比由7.11％的Cr、1.99％的Mo、8.53％的W、8.50％的Co、9.43％的Nb、4.07％的Al、0.40％的Ti、2.42％的Si、0.70％的B、0.13％的C和56.72％的Ni制成。
本实施所得到的镍基高温合金钎料为最佳成分比所制得的钎料，经测得镍基高温合金钎料的熔点为1210℃；采用本实施方式得到的镍基高温合金钎料在焊接K465镍基高温合金板后，经测试其接头强度为760MPa。
Claims (2)
1、一种镍基高温合金钎料，其特征在于镍基高温合金钎料按重量百分比由7.0％～8.0％的Cr、1.6％～2.2％的Mo、8.0％～9.5％的W、8.0％～9.5％的Co、9.0％～10.5％的Nb、4.0％～5.0％的Al、0.2％～1.0％的Ti、2.0％～2.5％的Si、0.50％～1.0％的B、0.10％～0.15％的C和52.0％～58.0％的Ni制成。
2、根据权利要求1所述的镍基高温合金钎料，其特征在于镍基高温合金钎料按重量百分比由7.11％的Cr、1.99％的Mo、8.53％的W、8.50％的Co、9.43％的Nb、4.07％的Al、0.40％的Ti、2.42％的Si、0.70％的B、0.13％的C和56.72％的Ni制成。
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