CN102658441B - 一种用于奥氏体不锈钢真空钎焊的四元钎料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于奥氏体不锈钢真空钎焊的四元钎料及其制备方法。该四元钎料按质量百分比由铁为33～37％，硅为8～12％，铜为1～3%，余量为镍组成。制备步骤是将称取的铁、硅、铜和镍放入电弧熔炼炉中，冲入1个大气压的氩气，在炉温为1150℃～1300℃范围内进行电弧熔炼，使得合金充分熔化混合均匀，获得球形钎料合金锭；然后将所获得的球形钎料合金锭装入高真空单辊甩带机上的石英玻璃管内，采用高频感应加热至1500℃，将合金锭完全均匀熔融后，采用高压氩气将其连续喷射到直径为450mm的高速旋转的冷却铜辊表面，得到非晶态箔状钎料合金箔带。本发明工艺简单，熔点适中，延展性好，润湿及填缝性好，接头强度高并且不含B元素。
Description
技术领域
本发明属于钎焊钎料技术领域，具体涉及一种用于奥氏体不锈钢真空钎焊的四元钎料及其制备方法。
背景技术
奥氏体不锈钢，是指在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr约18%、Ni 8%~10%、C约0.1%时，具有稳定的奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性，但强度较低，不可能通过相变使之强化，仅能通过冷加工进行强化，如加入S，Ca，Se，Te等元素，则具有良好的易切削性。奥氏体不锈钢具有优良的耐腐蚀性能、还具有优良的力学性能、工艺性能以及较大的工作温度范围，适宜于制造要求耐腐蚀抗氧化、耐高温和超低温的零件和设备，是目前应用较为广泛的一种不锈钢，广泛应用于石油化工、电力、仪表、食品、医疗、航空及原子能等工业领域。
研究表明要获得良好的奥氏体不锈钢钎焊接头要做到以下几点：合适的钎焊温度、反应产物脆性小以及接头综合性能好等。针对奥氏体不锈钢一般采用的是硬钎焊的工艺，而且也已经开发出了高温银基钎料、铜基钎料、锰基钎料、镍基钎料和金基钎料等钎料品种，其中又以镍基钎料应用最广。镍基钎料适用于钎焊高温工作的零件，用它钎焊的接头可以承受的工作温度高达1000K。镍具有良好的抗腐蚀性和抗氧化性。
镍基钎料内常加的元素有铬、硼、铁、硅、碳等。铬主要作用是增大抗氧化、抗腐蚀能力以及提高钎料的高温强度；硅可降低熔点，增加流动性。碳可以降低钎料的熔化温度而对高温强度没有多大的影响。铁可以提高钎料的强度。硼是降低钎料熔点的主要元素，并能改善润湿能力和铺展能力。但是，镍基钎料中含有较多的硼元素时，所得钎料比较脆，在制成非晶态钎料箔带时存在一定的困难，同时钎焊接头界面容易形成含硼的脆性金属间化合物，使得接头存在显微缺陷，容易导致接头力学性能的下降。
因此研究一种不含硼元素的，可制备成非晶箔状，同时界面无含硼金属间化合物生成，且钎料熔点适中，润湿性优良，接头力学性能良好的新型钎料成为亟需要解决的技术难题。
发明内容
本发明的目的在于克服奥氏体不锈钢选用传统镍基钎料在钎焊时容易出现脆性金属间化合物相的问题，而提供一种用于奥氏体不锈钢真空钎焊的四元钎料及其制备方法。
为了达到上述目的，本发明实现目的所采取的技术方案是：
一种用于奥氏体不锈钢真空钎焊的四元钎料，按质量百分比由组分：铁为33～37％，硅为8～12％，铜为1～3％，其余为镍组成，各组分质量百分比总和为100%。
上述的铁、硅、铜和镍的纯度均为99.0~99.9%。
为了达到上述目的，本发明实现目的所采取的另一个技术方案是：
一种用于奥氏体不锈钢真空钎焊的四元钎料的制备方法，其步骤是：将按配比称取的铁、硅、铜和镍放入电弧熔炼炉中，冲入1个大气压的氩气，在炉温为1150℃～1300℃范围内进行电弧熔炼，使得合金充分熔化混合均匀，获得球形钎料合金锭；然后将所获得的球形钎料合金锭装入中国科学院沈阳科仪所研制的HVDS- 高真空单辊甩带机上的石英玻璃管内，采用高频感应加热至1 500℃，将合金锭完全均匀熔融后，采用高压氩气将其连续喷射到直径为450mm的高速旋转的冷却铜辊表面，得到厚度为30μm～40μm的非晶态箔状钎料合金箔带。
本发明的用于奥氏体不锈钢真空钎焊的四元钎料及其制备方法的有益效果是：
1、本发明所得高温钎料合金具有不含硼元素，并且由于Cu元素的加入，钎料脆性小，可获得厚度较小的非晶箔带；
2、本发明所得高温钎料合金钎焊后所得接头界面无含硼金属间化合物相产生。
附图说明
图1为实施例1所得钎料对奥氏体不锈钢进行钎焊所得接头的界面微观组织照片；
图2为实施例2所得钎料对奥氏体不锈钢进行钎焊所得接头的界面微观组织照片。
具体实施方式
实施例1
本实施例中的一种用于奥氏体不锈钢真空钎焊的四元钎料，按质量百分比由成分铁为35％、硅为10％、铜为2%和53％镍组成。
制备时按上述比例称取纯度皆为99.0~99.9%的铁、硅、铜和镍；然后放入电弧熔炼炉中，冲入氩气（1个大气压），引燃电弧，使钎料合金熔化，并搅拌均匀，获得球形钎料合金锭；再将钎料合金锭装入中国科学院沈阳科仪所研制的HVDS-高真空单辊甩带机石英玻璃管内，采用高频感应加热至1500℃，将合金锭完全均匀熔融后，用高压氩气将其连续喷射到直径为450mm的高速旋转的冷却铜辊表面，液态金属由于受到急冷而成箔带状。所得非晶态箔状钎料合金箔带的平均厚度为30μm～40μm。
本实施例的有益效果：将所得高温钎料合金放入差热分析仪器分析其熔点，结果表明其熔点为1148℃。
分别在1180℃和1220℃在1Crl8Ni9Ti奥氏体不锈钢表面进行润湿铺展试验，结果表明在1180℃保温10min时钎料在1Crl8Ni9Ti奥氏体不锈钢上的润湿角为13.0°，在1220℃保温10min时钎料在1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢上的润湿铺角为12.0°。
使用本发明所得53Ni-35Fe-10Si-2Cu高温非晶态钎料钎料箔带在1180℃和1220℃保温10min进行1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢搭接钎焊试验，钎焊接头的剪切强度分别为310Mpa和321Mpa。钎焊接头微观组织照片如图1所示，由图1可以看出奥氏体不锈钢实现了良好的连接，界面内部无金属间化合物相存在。
实施例2
本实施例中的一种用于奥氏体不锈钢真空钎焊的四元钎料，按质量百分比由成分铁为33％、硅为12％、铜为3%和镍为52％组成。
制备时按上述比例称取纯度皆为99.0~99.9%的铁、硅、铜和镍；然后放入电弧熔炼炉中，冲入氩气（1个大气压），引燃电弧，使钎料合金熔化，并搅拌均匀，获得球形钎料合金锭；再将所获得球形钎料锭放入真空甩带机，经处理后获得非晶态高温钎料合金箔带，箔带的平均厚度约为30~40μm，其他参数与具体实施例1相同。
本实施例的有益效果：将所得高温钎料合金放入差热分析仪器分析其熔点，结果表明其熔点为1154℃。
分别在1180℃和1220℃在1Crl8Ni9Ti奥氏体不锈钢表面进行润湿铺展试验，结果表明在1180℃保温10min时钎料在1Crl8Ni9Ti奥氏体不锈钢上的润湿角为12.7°，在1220℃保温10min时钎料在1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢上的润湿铺角为12.2°。
使用本发明所得52Ni-33Fe-12Si-3Cu高温非晶态钎料钎料箔带在1180℃和1220℃保温10min进行1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢搭接钎焊试验，钎焊接头的剪切强度分别为302Mpa和312Mpa。钎焊接头微观组织照片如图2所示，由图2可以看出奥氏体不锈钢实现了良好的连接，界面内部无金属间化合物相生成。
实施例3
本实施例中的一种用于奥氏体不锈钢真空钎焊的四元钎料，按质量百分比由成分铁为37％、硅为8％、铜为1%和54％镍组成。
制备时按上述比例称取纯度皆为99.0~99.9%的铁、硅、铜和镍；然后放入电弧熔炼炉中，冲入氩气（1个大气压），引燃电弧，使钎料合金熔化，并搅拌均匀，获得球形钎料合金锭；再将所获得球形钎料锭放入真空甩带机，经处理后可获得非晶态高温钎料合金箔带，箔带的平均厚度约为30~40μm，其他参数与具体实施例1相同。
本实施例的有益效果：将所得高温钎料合金放入差热分析仪器分析其熔点，结果表明其熔点为1139℃。
分别在1180℃和1220℃在1Crl8Ni9Ti奥氏体不锈钢表面进行润湿铺展试验，结果表明在1180℃保温10min时钎料在1Crl8Ni9Ti奥氏体不锈钢上的润湿角为13.3°，在1220℃保温10min时钎料在1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢上的润湿铺角为12.2°。
使用本发明所得54Ni-37Fe-8Si-1Cu高温非晶态钎料钎料箔带在1180℃和1220℃保温10 min进行1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢搭接钎焊试验，钎焊接头的剪切强度分别为314Mpa和327Mpa。
Claims (4)
1.一种用于奥氏体不锈钢真空钎焊的四元钎料，其特征在于，按质量百分比由组分：铁为33～37％，硅为8～12％，铜为1～3%，余量为镍组成，组分质量百分比总和为100%。
2.根据权利要求1所述的用于奥氏体不锈钢真空钎焊的四元钎料，其特征在于，所述的铁、硅、铜和镍的纯度均为99.0～99.9%。
3.一种如权利要求1所述的用于奥氏体不锈钢真空钎焊的四元钎料的制备方法，其特征在于，制备步骤是将按配比称取的铁、硅、铜和镍放入电弧熔炼炉中，冲入1个大气压的氩气，在炉温为1150℃～1300℃范围内进行电弧熔炼，使得合金充分熔化混合均匀，获得球形钎料合金锭；然后将所获得的球形钎料合金锭装入高真空单辊甩带机上的石英玻璃管内，采用高频感应加热至1500℃，将合金锭完全均匀熔融后，采用高压氩气将其连续喷射到直径为450mm的高速旋转的冷却铜辊表面，得到非晶态箔状钎料合金箔带。
4.根据权利要求3所述的用于奥氏体不锈钢真空钎焊的四元钎料的制备方法，其特征在于，所述的箔带的厚度为30μm～40μm。
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Citations (4)
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