CN101306494B - 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7.11%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7.11%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 (1)
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7.11%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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