CN101780611A - 一种NiMnCoNbFeSiB带状钎焊材料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高温合金钎焊材料领域，具体为一种NiMnCoNbFeSiB带状钎焊材料。按重量百分比计，该带状钎焊材料的化学组成如下：Mn 30-40；Co 8-14；Nb 1.5-3.0；Fe 0.1-1.5；Si 0.5-2.0；B 0.05-0.5；Ni余量。该钎焊材料几何尺寸为：厚度0.05～1.5mm，宽度5.0～50.0mm，长度不限；该钎焊材料由轧制方法制备，该钎焊材料的钎焊温度为1150～1250℃。随着新材料的不断出现和使役环境苛刻程度的增加，已有的高温钎焊材料已不能满足其使用要求，本发明可以解决具有特殊环境应用的高温合金连接问题，具有重要的工业应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及高温合金钎焊材料领域，具体为一种NiMnCoNbFeSiB带状钎焊材料。
背景技术
高温合金钎焊材料是近年来逐渐发展起来的一种新型钎焊材料。现正逐渐开发出多种Ni基、Co基和Fe基等高温钎焊材料。表1列出了一些已经报道的高温Ni基合金钎料。这些高温合金钎料适用于一定的使役环境和材料连接。
表1高温合金钎焊用Ni基钎料
但近几年随着新材料的不断出现和使役环境苛刻程度的增加，已有的高温钎焊材料已不能满足其使用要求，故研究一些适应新要求的高温合金钎焊材料，解决具有特殊环境应用的高温合金连接问题，具有重要的工业应用价值。
发明内容
本发明的目的在于提供一种性能优良的带状高温合金钎焊材料。来解决一些具有特殊用途的高温合金的连接。
本发明的技术方案如下：
一种NiMnCoNbFeSiB带状钎焊材料，该带状高温合金钎焊材料的化学组成如表2所示。
表2焊料的化学成分
| 元素 | Mn | Co | Nb | Fe |
| 含量(wt％) | 30-40 | 8-14 | 1.5-3.0 | 0.1-1.5 |
| 元素 | Si | B | Ni | |
| 含量(wt％) | 0.5-2.0 | 0.05-0.5 | 余量 |
所述带状钎焊材料几何尺寸为：厚度0.05～1.5mm，宽度5.0～50.0mm，长度不限。
所述带状钎焊材料由轧制方法制备。
所述带状钎焊材料的钎焊温度为1150～1250℃。
本发明带状钎焊材料各成分及含量的设计思想及原理如下：
近年来，为了应对材料越来越恶劣的使役环境，不仅对结构材料本身的性能要求越来越高，而且对材料之间的连接的焊接材料要求也越来越高。本发明钎焊材料各成分及含量的设计思想及原理就是使其化学成分更加接近被连接的基体材料，降低传统钎焊材料中Si、B的含量，减少钎焊料对基体材料的熔蚀，进而提高焊接接头的力学性能。
本发明的优点及有益效果如下：
本发明的优点就是其焊接接头的化学成分和力学性能与很多近年出现的某些先进的基体材料相同或非常接近，使得焊料的焊接工艺性优良、对基体材料熔蚀小，因而焊接接头的力学性能与基体材料接近甚至超过基体材料，与传统高温钎焊材料相比，该钎焊材料具有突出的应用效果。
具体实施方式：
本发明NiMnCoNbFeSiB带状钎焊材料的制备过程如下：
步骤1：熔炼上述焊料合金锭。
步骤2：采用轧制方法将步骤1得到的合金锭制成合金带。
步骤3：将步骤2制备的合金带用钢板尺测量宽度，用游标卡尺测量厚度。
步骤4：将步骤2制备的薄带钎焊材料进行试样的钎焊。
步骤5：用游标卡尺测量焊接样品填隙大小。
步骤6：用热分析试验机(DSC)测试焊接样品的固、液相线温度。
实施例1：
本实施例中，NiMnCoNbFeSiB带状钎焊材料的制备过程如下：
步骤1：使用真空感应炉熔炼上述焊料合金锭，原料纯度不低于98wt％。配料按下表3：
表3焊料合金制备配料表
| 元素 | Mn | Co | Nb | Fe |
| 含量(wt％) | 35 | 10 | 2.3 | 0.3 |
| 元素 | Si | B | Ni | |
| 含量(wt％) | 1.0 | 0.12 | 余量 |
步骤2：采用轧制方法将步骤1得到的合金锭制成合金带。
步骤3：将步骤2制备的合金带用钢板尺测量宽度，用游标卡尺测量厚度，结果见表5。
步骤4：将步骤2制备钎焊材料在1180℃下进行试样的真空钎焊。
步骤5：用钢板尺测量焊接样品填隙大小，结果见表5。
步骤6：用热分析试验机(DSC)测试焊接样品的固、液相线温度，结果如表5所示。
实施例2：
本实施例中，NiMnCoNbFeSiB带状钎焊材料的制备过程如下：
步骤1：使用真空感应炉熔炼上述焊料合金锭，原料纯度不低于98wt％。配料按表4：
表4焊料合金制备配料表
| 元素 | Mn | Co | Nb | Fe |
| 含量(wt％) | 36 | 11 | 2.5 | 0.4 |
| 元素 | Si | B | Ni | |
| 含量(wt％) | 1.1 | 0.10 | 余量 |
步骤2：采用轧制方法将步骤1得到的合金锭制成合金带。
步骤3：将步骤2制备的合金带用钢板尺测量宽度，用游标卡尺测量厚度，结果见表5。
步骤4：将步骤2制备钎焊材料在1190℃下进行试样的真空钎焊。
步骤5：用钢板尺测量焊接样品填隙大小，结果见表5。
步骤6：用热分析试验机(DSC)测试焊接样品的固、液相线温度，结果如表5所示。
表5实施例1、2钎料固、液相线温度、带材宽度、带材厚度
| 实施例 | 固相线温度Ts(℃) | 液相线温度T1(℃) | 填缝间隙(mm) | 带材宽度(mm) | 带材厚度(mm) |
| 实施例1 | 1048 | 1069 | 0.6 | 29 | 0.11 |
| 实施例 | 固相线温度Ts(℃) | 液相线温度T1(℃) | 填缝间隙(mm) | 带材宽度(mm) | 带材厚度(mm) |
| 实施例2 | 1050 | 1072 | 0.8 | 30 | 0.12 |
Claims (5)
1.一种NiMnCoNbFeSiB带状钎焊材料，其特征在于，按重量百分比计，该带状钎焊材料的化学组成如下：
Mn 30-40；Co 8-14；Nb 1.5-3.0；Fe 0.1-1.5；Si 0.5-2.0；B 0.05-0.5；Ni余量。
2.根据权利要求1所述的NiMnCoNbFeSiB带状钎焊材料，其特征在于，该带状钎焊材料几何尺寸为：厚度0.05～1.5mm，宽度5.0～50.0mm，长度不限。
3.根据权利要求1所述的NiMnCoNbFeSiB带状钎焊材料，其特征在于，该带状钎焊材料由轧制方法制备。
4.根据权利要求1所述的NiMnCoNbFeSiB带状钎焊材料，其特征在于，该带状钎焊材料的钎焊温度为1150～1250℃。
5.根据权利要求1所述的NiMnCoNbFeSiB带状钎焊材料，其特征在于，按重量百分比计，该带状钎焊材料的优选化学组成如下：
Mn 32-36；Co 10-12；Nb 1.8-2.6；Fe 0.1-1.0；Si 0.7-1.4；B 0.06-0.26；Ni余量。
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