JP2012055949A - Alloy for brazing material and method for braze repair - Google Patents

Alloy for brazing material and method for braze repair Download PDF

Info

Publication number
JP2012055949A
JP2012055949A JP2010203399A JP2010203399A JP2012055949A JP 2012055949 A JP2012055949 A JP 2012055949A JP 2010203399 A JP2010203399 A JP 2010203399A JP 2010203399 A JP2010203399 A JP 2010203399A JP 2012055949 A JP2012055949 A JP 2012055949A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
brazing
alloy
temperature
repair
solidus temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2010203399A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Reki Takaku
歴 高久
Daizo Saito
大蔵 斎藤
Takehisa Hino
武久 日野
Katsuyasu Ito
勝康 伊藤
Kazutoshi Ishibashi
和利 石橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2010203399A priority Critical patent/JP2012055949A/en
Publication of JP2012055949A publication Critical patent/JP2012055949A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an alloy for brazing material, which can prevent a brazing material from being melted when a heat treatment is performed by making the solidus temperature of the brazing material after brazing higher than the solidus temperature of a brazing material before brazing, and to provide a method for braze repair.SOLUTION: The alloy for brazing material comprises, by mass: 15-30% Cr; 0.2-5% B; and a balance comprising Ni and inevitable impurities.

Description

本発明の実施形態は、例えば、ガスタービン部品の補修などに使用される、ろう材用合金およびこのろう材用合金を用いたろう付け補修方法に関する。   Embodiments of the present invention relate to a brazing alloy and a brazing repair method using the brazing alloy, for example, used for repairing gas turbine components.

ガスタービン発電プラントでは、ガスタービンと同軸に設けられた圧縮機の駆動により圧縮された空気を燃焼器に導入して燃料を混合して燃焼させ、発生する高温の燃焼ガスを動翼に導入し、動翼を回転駆動し、この動翼の回転軸に連結された発電機によって発電を行っている。ここで、燃焼器から排出された燃焼ガスは、トランジションピースおよび静翼を経てガスタービンの動翼に導かれる。   In a gas turbine power plant, air compressed by driving a compressor provided coaxially with a gas turbine is introduced into a combustor to mix and burn fuel, and the generated high-temperature combustion gas is introduced into a moving blade. The rotor blades are driven to rotate, and power is generated by a generator connected to the rotating shaft of the rotor blades. Here, the combustion gas discharged | emitted from the combustor is guide | induced to the moving blade of a gas turbine through a transition piece and a stationary blade.

このような高温の燃焼ガスに曝される高温部品である静翼あるいは燃焼器ライナ、トランジションピース、動翼等にき裂や摩耗等が生じた場合には、補修溶接や拡散ろう付け補修を施して、継続して使用している。これらの補修の際には、必要に応じて溶接時の熱影響および残留応力除去のための熱処理が施される。   If cracks or wear occur in the stationary blades, combustor liners, transition pieces, blades, etc., which are high-temperature parts exposed to such high-temperature combustion gas, repair welding or diffusion brazing repairs are performed. Continued use. In these repairs, heat treatment during welding and heat treatment for removing residual stress are performed as necessary.

高温部品である静翼の中でも、タービンの入り口に配置される初段の静翼は、最も高温の燃焼ガスに曝され、起動停止時の熱疲労に主として起因するき裂が不可避的に多数発生する。そのため、初段の静翼には、耐熱性および補修性に優れたCo基合金が主に使用されてきた。   Among the stationary blades that are high-temperature parts, the first-stage stationary blade disposed at the entrance of the turbine is exposed to the hottest combustion gas, and inevitably many cracks are inevitably generated due to thermal fatigue during start and stop. . Therefore, a Co-based alloy having excellent heat resistance and repairability has been mainly used for the first stage stationary blade.

補修溶接によって、き裂、酸化エロージョン、摩耗等の補修を施す場合には、例えばTIGによる溶接補修が施されるが、ガスタービンの高温化が図られるに伴って補修量は増加し、溶接時の熱影響および残留応力により、静翼に変形が生じることがある。その変形量は、その後の変形修正では補修が困難な状態までに至っている。   When repairs such as cracks, oxidation erosion, and wear are performed by repair welding, for example, TIG welding repairs are performed. However, as the temperature of the gas turbine increases, the repair amount increases. Deformation may occur in the stator blades due to the thermal effects and residual stresses. The amount of deformation has reached a state where it is difficult to repair by subsequent deformation correction.

拡散ろう付けによって、き裂、酸化エロージョン、摩耗等の補修を施す場合には、基材を構成する化学組成と類似する化学組成の材料にSi、B 等の融点降下材を添加したろう材(溶融合金粉末)と、基材相当強度を有する組成材(非溶融合金粉末)とを所定の混合比で混合した補修材を使用して、基材の融点以下の温度でろう付け補修が行われる。   When repairing cracks, oxidation erosion, wear, etc. by diffusion brazing, a brazing material in which a melting point lowering material such as Si or B is added to a material having a chemical composition similar to the chemical composition constituting the substrate ( Brazing repair is performed at a temperature lower than the melting point of the base material using a repair material obtained by mixing a molten alloy powder) and a composition material (non-molten alloy powder) having a base equivalent strength at a predetermined mixing ratio. .

特開平4−254544号公報JP-A-4-254544

ガスタービンの静翼は、例えば、Co基合金のFSX414(ゼネラル・エレクトリック社製)、Ni基合金のIN939(インコ社製)やGTD222(ゼネラル・エレクトリック社製)などが使用されている。静翼に生じたき裂の一部を上記した従来の拡散ろう付けによって補修後、他のき裂を補修する際、既にろう付けされた補修材の溶融合金が再び溶融して補修部位から流出するという問題があった。また、補修後溶体化熱処理を施す際、既にろう付けされた補修材の溶融合金が再び溶融して補修部位から流出するという問題があった。   For example, Co-base alloy FSX414 (manufactured by General Electric), Ni-base alloy IN939 (manufactured by Inco), GTD222 (manufactured by General Electric), or the like is used as the stationary blade of the gas turbine. After repairing a part of the crack generated in the stationary blade by the conventional diffusion brazing described above, when repairing another crack, the already melted alloy of the repaired material melts again and flows out from the repaired part. There was a problem. Further, when solution heat treatment is performed after repair, there is a problem that the molten alloy of the repair material already brazed melts again and flows out from the repair site.

そこで、本発明は、ろう付け後におけるろう材の固相線温度がろう付け前のろう材の固相線温度よりも高く、熱処理などを施す際のろう材の溶融を防止することができるろう材用合金およびろう付け補修方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has a higher solidus temperature of the brazing material after brazing than the solidus temperature of the brazing material before brazing, and can prevent melting of the brazing material during heat treatment or the like. An object of the present invention is to provide a brazing alloy and a brazing repair method.

上記目的を達成するために、本発明に係る実施形態のろう材用合金は、質量%で、Cr:15〜30、B:0.2〜5を含有し、残部がNiおよび不可避的不純物からなる。   In order to achieve the above object, the brazing alloy of the embodiment according to the present invention contains, by mass%, Cr: 15-30, B: 0.2-5, the balance being Ni and inevitable impurities. Become.

本発明に係る第2の実施の形態のろう付け補修材料を使用して、基材に生じた欠陥をろう付け補修する工程を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the process of brazing repairing the defect which arose in the base material using the brazing repair material of 2nd Embodiment which concerns on this invention.

以下、本発明の実施の形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below.

(第1の実施の形態)
本発明に係る第1の実施の形態におけるろう材用合金は、質量%で、Cr:15〜30、B:0.2〜5を含有し、残部がNiおよび不可避的不純物からなる。
(First embodiment)
The alloy for brazing filler metal in the first embodiment according to the present invention contains, by mass%, Cr: 15-30, B: 0.2-5, and the balance is made of Ni and inevitable impurities.

また、本発明に係る第1の実施の形態におけるろう材用合金は、上記した化学組成に加えて、さらにSiを7質量%以下含有してもよい。また、上記した化学組成(Siを含有する場合を含む)に加えて、さらにCoを15質量%未満含有してもよい。   In addition to the above chemical composition, the alloy for brazing filler metal in the first embodiment according to the present invention may further contain 7% by mass or less of Si. Further, in addition to the above-described chemical composition (including the case of containing Si), Co may further be contained in an amount of less than 15% by mass.

また、上記したろう材用合金における不可避的不純物のうち、少なくとも、Feが5質量%以下、Mnが1質量%以下、Cが0.3質量%以下に抑制されていることが好ましい。   In addition, among the inevitable impurities in the brazing alloy described above, it is preferable that at least Fe is suppressed to 5 mass% or less, Mn is 1 mass% or less, and C is suppressed to 0.3 mass% or less.

上記した化学組成範囲からなる第1の実施の形態のろう材用合金において、ろう付け後におけるろう材用合金の固相線温度は、ろう付け前におけるろう材用合金の固相線温度(以下、ろう付け前固相線温度Tbという)よりも高くなるように構成されている。   In the brazing alloy according to the first embodiment having the above chemical composition range, the solidus temperature of the brazing alloy after brazing is equal to the solidus temperature of the brazing alloy before brazing (hereinafter referred to as the solidus temperature). The solidus temperature Tb before brazing).

上記した化学組成範囲からなる第1の実施の形態のろう材用合金を使用して、通常のろう付けを行った場合、拡散により、ろう材のB濃度が半分(ろう付け後のB濃度がろう付け前のB濃度の50%)程度あるいはそれ以下にまで減少した状態となる。また、ろう付け後におけるろう材用合金の固相線温度は、B濃度の減少に伴って高温化する傾向にあり、第1の実施の形態のろう材用合金において、ろう付け後のB濃度をろう付け前のB濃度の50%以下とすることで、ろう付け後におけるろう材用合金の固相線温度を、後述する、強度維持最高温度Tmや基材の溶体化熱処理温度を超える温度とすることができる。   When ordinary brazing is performed using the brazing alloy of the first embodiment having the chemical composition range described above, the B concentration of the brazing material is halved by diffusion (the B concentration after brazing is reduced). It is in a state where it is reduced to about 50% or less of the B concentration before brazing. Further, the solidus temperature of the brazing alloy after brazing tends to increase as the B concentration decreases, and in the brazing alloy of the first embodiment, the B concentration after brazing. By setting the B concentration to 50% or less of the B concentration before brazing, the solidus temperature of the brazing alloy after brazing exceeds the maximum strength maintenance temperature Tm and the solution heat treatment temperature of the substrate, which will be described later. It can be.

このようなことから、ここでは、ろう付け後におけるろう材用合金の固相線温度の評価指標として、拡散によりB濃度が半減(ろう付け後のB濃度がろう付け前のB濃度の50%となる)した、ろう材における固相線温度(以下、ろう付け後固相線温度Taという)を採用して説明する。上記したように、ろう付け後固相線温度Taは、ろう付けされる、静翼などの基材の溶体化熱処理温度よりも高く設定されている。   Therefore, here, as an evaluation index of the solidus temperature of the brazing alloy after brazing, the B concentration is reduced by half by diffusion (the B concentration after brazing is 50% of the B concentration before brazing). The solidus temperature in the brazing material (hereinafter referred to as post-brazing solidus temperature Ta) will be described. As described above, the post-brazing solidus temperature Ta is set higher than the solution heat treatment temperature of a base material such as a stationary blade to be brazed.

ここで、ろう付け後固相線温度Taは、ろう材用合金の化学成分のBのみが半分の含有率となる試料を作製し、この試料に対して示差走査熱量測定(Differential Scanning Calorimetry:DSC)を行うことで計測される。また、ろう付け前固相線温度Tbも、示差走査熱量測定(DSC)を行うことで計測される。   Here, the solidus temperature Ta after brazing was prepared by preparing a sample in which only B of the chemical component of the brazing alloy has a half content, and differential scanning calorimetry (DSC) for this sample. ) Is measured. Further, the solidus temperature Tb before brazing is also measured by performing differential scanning calorimetry (DSC).

ろう付け後固相線温度Taは、ろう付け前固相線温度Tbよりも高いため、例えば、基材の他の箇所に形成されたき裂や減肉などの欠陥をろう付け補修する場合でも、既にろう付けされた補修部のろう材用合金が溶融し流出することを防止できる。   Since the solidus temperature Ta after brazing is higher than the solidus temperature Tb before brazing, for example, even when repairing defects such as cracks and thinning formed in other parts of the base material, It is possible to prevent the brazing material alloy of the repaired portion already brazed from melting and flowing out.

また、ろう付け前固相線温度Tbは、ろう付けされる基材の引張強度(引張強さまたは耐力(JIS Z 2241))が常温時の引張強度に対して10%低減するときの温度(以下、強度維持最高温度Tmという)以下であることが好ましい。   The solidus temperature Tb before brazing is the temperature at which the tensile strength (tensile strength or proof stress (JIS Z 2241)) of the base material to be brazed is reduced by 10% with respect to the tensile strength at normal temperature ( Hereinafter, it is preferable that the temperature is not more than the maximum strength maintenance temperature Tm.

ここで、ガスタービンにおける静翼などの高温部品は、高温の燃焼ガスに曝され、き裂や減肉などの欠陥を生じるため、ろう付け補修が行われる。ガスタービンにおける静翼は、例えば、FSX414(ゼネラル・エレクトリック社製)などのCo基合金によって主に構成されている。表1には、FSX414の化学組成を示す。   Here, high temperature parts such as a stationary blade in a gas turbine are exposed to a high temperature combustion gas and cause defects such as cracks and thinning, so that brazing repair is performed. The stationary blade in the gas turbine is mainly composed of, for example, a Co-based alloy such as FSX414 (manufactured by General Electric). Table 1 shows the chemical composition of FSX414.

Figure 2012055949
Figure 2012055949

第1の実施の形態のろう材用合金は、上記したように、NiにCrおよびBを含有する基本化学組成を有しており、ろう付け工程において、Bが、例えば基材に拡散することでB濃度が低減し、固相線温度(換言すれば、融点)が上昇する。B拡散の促進や、き裂先端まで、ろう材用合金などの補修材が浸透するように補修材の流動性の向上を図る観点から、ろう付け温度は高い方が好ましい。例えば、FSX414では、製造過程において凝固組織(デンドライト)に対応した3次元の網目状に微細な炭化物が析出している。上記した観点から、ろう付け温度は高い方が好ましいが、このFSX414に対して1210℃を超える温度で、例えば30分以上のろう付けを行うと、元素の拡散によって炭化物の3次元網目構造が崩れて、素材の強度特性が低下する。   As described above, the alloy for brazing filler metal according to the first embodiment has a basic chemical composition containing Cr and B in Ni. In the brazing step, B diffuses into, for example, the base material. The B concentration decreases and the solidus temperature (in other words, the melting point) increases. From the viewpoint of promoting the diffusion of B and improving the fluidity of the repair material so that the repair material such as the brazing alloy penetrates to the tip of the crack, the brazing temperature is preferably higher. For example, in FSX414, fine carbides are precipitated in a three-dimensional network corresponding to a solidified structure (dendrites) in the manufacturing process. From the above viewpoint, a higher brazing temperature is preferable. However, if brazing is performed on this FSX414 at a temperature exceeding 1210 ° C., for example, for 30 minutes or more, the three-dimensional network structure of carbide collapses due to element diffusion. As a result, the strength characteristics of the material deteriorate.

このようなことから、ろう付けは、強度維持最高温度Tm以下の温度で行われることが好ましい。そのため、ろう材用合金は、この強度維持最高温度Tm以下の温度で溶融する必要があるため、ろう材用合金のろう付け前固相線温度Tbは、強度維持最高温度Tm以下であることが好ましい。   For this reason, brazing is preferably performed at a temperature equal to or lower than the maximum strength maintenance temperature Tm. Therefore, the brazing alloy needs to be melted at a temperature equal to or lower than the maximum strength maintaining temperature Tm. Therefore, the solidus temperature Tb before brazing of the brazing alloy may be equal to or lower than the maximum strength maintaining temperature Tm. preferable.

例えば、FSX414からなる基材を使用する場合には、強度維持最高温度Tmが1210℃となり、ろう材用合金のろう付け前固相線温度Tbは、1210℃以下であることが好ましい。また、ろう付けの作業性を高める(より低い温度でのろう付けを可能とする)、ろう付け時のろう材の流動性を高める、またはろう付け温度に曝すことによる基材への影響を小さくするという観点から、ろう材用合金のろう付け前固相線温度Tbは、1100℃以下であることがさらに好ましい。   For example, when using a base material made of FSX414, it is preferable that the maximum strength maintenance temperature Tm is 1210 ° C., and the pre-brazing solidus temperature Tb of the brazing alloy is 1210 ° C. or less. It also increases the workability of brazing (allows brazing at a lower temperature), increases the fluidity of the brazing material during brazing, or reduces the effect on the substrate due to exposure to the brazing temperature In view of the above, it is more preferable that the solidus temperature Tb before brazing of the brazing alloy is 1100 ° C. or lower.

また、第1の実施の形態のろう材用合金を使用することで、上記したように、ろう付け後固相線温度Taは、基材の溶体化熱処理温度よりも高くなる。そのため、例えば、FSX414からなる基材を使用する場合、FSX414の溶体化熱処理温度は、1150〜1180℃であるため、少なくとも、ろう付け後固相線温度Taは、1150℃(FSX414の溶体化熱処理温度が1150℃の場合)を超える温度に設定され、好ましくは、強度維持最高温度Tmを超える温度に設定される。   Further, by using the brazing alloy of the first embodiment, as described above, the post-brazing solidus temperature Ta becomes higher than the solution heat treatment temperature of the base material. Therefore, for example, when a base material made of FSX414 is used, since the solution heat treatment temperature of FSX414 is 1150 to 1180 ° C, at least the post-brazing solidus temperature Ta is 1150 ° C (solution heat treatment of FSX414). When the temperature is 1150 ° C.), the temperature is preferably set to a temperature exceeding the maximum strength maintenance temperature Tm.

次に、上記した本発明に係る第1の実施の形態のろう材用合金における各化学組成範囲の限定理由を説明する。なお、以下の説明において化学組成の含有率を示す%は、特に明記しない限り質量%とする。   Next, the reasons for limiting each chemical composition range in the alloy for brazing filler metal according to the first embodiment of the present invention described above will be described. In the following description, “%” indicating the chemical composition content is “% by mass” unless otherwise specified.

(1)Cr(クロム)
Crは、耐食性を改善する効果がある。Crの含有率が15%未満の場合には、上記した効果が発揮されず、Crの含有率が30%を超えると、融点が上昇し、強度維持最高温度Tm以下でのろう付けが困難となる。そのため、Crの含有率を15〜30%とした。また、ろう材の融点を低下させ、ろう付けの作業性を高める(より低い温度でのろう付けを可能とする)、ろう付け時のろう材の流動性を高める、またはろう付け温度に曝すことによる基材への影響を小さくするという観点から、Crの含有率を15〜23%とすることがより好ましい。
(1) Cr (chromium)
Cr has an effect of improving the corrosion resistance. When the Cr content is less than 15%, the above-described effects are not exhibited. When the Cr content exceeds 30%, the melting point increases, and brazing at a maximum strength maintaining temperature Tm or less is difficult. Become. Therefore, the Cr content is determined to be 15 to 30%. In addition, it lowers the melting point of the brazing material, increases the workability of brazing (allows brazing at a lower temperature), increases the flowability of the brazing material during brazing, or exposes to the brazing temperature. From the viewpoint of reducing the influence on the base material due to the content of Cr, it is more preferable that the Cr content is 15 to 23%.

(2)B(ホウ素)
Bは、ろう材用合金の固相線温度(融点)を低下させ、ろう付けの作業性を改善する。Bの含有率が0.2%未満の場合には、上記した効果が発揮されない上、ろう材用合金の融点が高くなり過ぎる。一方、Bの含有率が5%を超えると、硼化物を形成してろう材用合金の強度や耐食性が阻害される。そのため、Bの含有率を0.2〜5%とした。また、Bの含有率が4.5以下において、硼化物が形成される傾向が弱く、より十分な強度や耐食性が得られ、Bの含有率が1.5以上において、ろう付けの作業性がより改善されるため、Bの含有率を1.5〜4.5%とすることがより好ましい。
(2) B (boron)
B lowers the solidus temperature (melting point) of the brazing alloy and improves the workability of brazing. When the B content is less than 0.2%, the above-described effects are not exhibited and the melting point of the brazing alloy is too high. On the other hand, if the B content exceeds 5%, borides are formed and the strength and corrosion resistance of the brazing alloy are impaired. Therefore, the B content is determined to be 0.2 to 5%. Further, when the B content is 4.5 or less, the tendency to form borides is weak, and sufficient strength and corrosion resistance can be obtained. When the B content is 1.5 or more, the workability of brazing is improved. In order to improve further, it is more preferable that the B content is 1.5 to 4.5%.

(3)Si(ケイ素)
Siは、ろう付けの作業性を改善し、本発明に係る第1の実施の形態のろう材用合金の化学組成範囲では、ろう材用合金の固相線温度を上昇させる。Siの含有率が7%を超えると、珪化物を形成してろう材用合金の強度や耐食性を阻害するとともに、ろう材用合金の固相線温度が高くなり過ぎる。そのため、Siの含有率を7%以下とした。また、珪化物の形成を抑制する観点から、Siの含有率を4%以下とすることがさらに好ましい。なお、上記したSiの効果を発揮するために、Siの含有率の下限値は、1%以上とすることが好ましい。
(3) Si (silicon)
Si improves the workability of brazing and raises the solidus temperature of the brazing alloy in the chemical composition range of the brazing alloy of the first embodiment according to the present invention. When the Si content exceeds 7%, silicide is formed to inhibit the strength and corrosion resistance of the brazing alloy and the solidus temperature of the brazing alloy becomes too high. Therefore, the Si content is set to 7% or less. Further, from the viewpoint of suppressing the formation of silicide, the Si content is more preferably 4% or less. In order to exhibit the above-described effect of Si, the lower limit value of the Si content is preferably 1% or more.

(4)Co(コバルト)
Coは、FSX414などのCo基合金との接触部およびその近傍における組織の安定性を高める効果がある。Coの含有率が15%以上の場合、B拡散による固相線温度の上昇効果が急激に低下する。そのため、Coの含有率を15%未満とした。また、Coの含有率が小さい方がろう付け後固相線温度Taの上昇が大きくなること、およびCoは高価な元素であることから、Coの含有率を10%以下とすることがより好ましい。なお、上記したCoの効果を発揮するために、Coの含有率の下限値は、5%以上とすることが好ましい。
(4) Co (cobalt)
Co has the effect of increasing the stability of the structure at and near the contact portion with a Co-based alloy such as FSX414. When the Co content is 15% or more, the effect of increasing the solidus temperature due to B diffusion is rapidly reduced. Therefore, the Co content is set to less than 15%. Further, the smaller the Co content, the greater the increase in the solidus temperature Ta after brazing, and since Co is an expensive element, the Co content is more preferably 10% or less. . In order to exhibit the effect of Co described above, the lower limit value of the Co content is preferably 5% or more.

(5)Fe(鉄)、Mn(マンガン)およびC(炭素)
Fe、MnおよびCは、本発明に係る第1の実施の形態のろう材用合金においては、不可避的不純物に分類されるものである。これらの不可避的不純物は、可能な限りその残存含有率を0%に近づけることが望ましい。また、これらの不可避的不純物は、ろう材用合金の特性に影響を及ぼさない含有量に抑制され、Feは5%以下、Mnは1%以下、Cは0.3%以下に抑制されることが好ましい。
(5) Fe (iron), Mn (manganese) and C (carbon)
Fe, Mn and C are classified as inevitable impurities in the alloy for brazing filler metal of the first embodiment according to the present invention. It is desirable that the residual content of these inevitable impurities is as close to 0% as possible. In addition, these inevitable impurities are suppressed to a content that does not affect the properties of the brazing alloy, Fe is 5% or less, Mn is 1% or less, and C is 0.3% or less. Is preferred.

ここで、本発明に係る第1の実施の形態のろう材用合金の製造方法について説明する。   Here, a method for manufacturing the alloy for brazing filler metal according to the first embodiment of the present invention will be described.

本発明に係る第1の実施の形態のろう材用合金は、このろう材用合金を構成する化学組成の材料を溶融して、アトマイズ法で粉末とすることで作製される。また、この粉末にバインダーを添加してペースト状にしてもよい。   The alloy for brazing filler metal according to the first embodiment of the present invention is produced by melting a material having a chemical composition constituting the alloy for brazing filler metal and forming a powder by an atomizing method. Further, a binder may be added to this powder to form a paste.

さらに、ろう材用合金を構成する化学組成の材料を溶融して、板状や棒状に鋳込んでろう材用合金を作製してもよい。また、この板状や棒状のろう材用合金を箔状や線状に加工してもよい。   Further, a brazing alloy may be produced by melting a material having a chemical composition constituting the brazing alloy and casting it into a plate shape or a rod shape. Further, this plate-like or rod-like alloy for brazing filler metal may be processed into a foil shape or a line shape.

上記した第1の実施の形態のろう材用合金によれば、ろう付け後固相線温度Taを、ろう付け前固相線温度Tbよりも高くすることができるため、基材の欠陥の一部を補修後、他の欠陥を補修する際、既にろう付けされたろう材用合金が溶融し流出することを防止できる。また、ろう付け後固相線温度Taは、ろう付けされる基材の溶体化熱処理温度よりも高いため、ろう付けされたろう材用合金が溶融し流出することなく、溶体化熱処理を行うことができる。   According to the brazing material alloy of the first embodiment described above, the post-brazing solidus temperature Ta can be made higher than the pre-brazing solidus temperature Tb. After repairing the portion, when repairing other defects, it is possible to prevent the brazing alloy already brazed from melting and flowing out. Moreover, since the solidus temperature Ta after brazing is higher than the solution heat treatment temperature of the base material to be brazed, the solution heat treatment can be performed without melting and flowing out the brazed brazing alloy. it can.

(第2の実施の形態)
本発明に係る第2の実施の形態では、上記した第1の実施の形態のろう材用合金からなる溶融合金粉末と、ろう付けする際溶融しない非溶融合金粉末とを混合した混合物であるろう付け補修材料、およびこのろう付け補修材料を使用したろう付け補修方法について説明する。
(Second Embodiment)
In the second embodiment according to the present invention, it will be a mixture in which the molten alloy powder made of the alloy for the brazing material of the first embodiment described above and the non-molten alloy powder that does not melt when brazing will be mixed. A brazing repair material and a brazing repair method using the brazing repair material will be described.

非溶融合金粉末は、上記したように、ろう付けする際溶融しない材料で構成され、例えば、ろう付けされる基材と同じ化学組成の材料で構成することができる。また、例えば、基材がCo基合金からなる場合、ろう材用合金からなる溶融合金からのBの拡散によって、非溶融合金粉末の融点が急激に低下することがあるため、これを防止する必要がある。そのため、非溶融合金粉末として、B以外の化学組成が、溶融合金粉末の化学組成と同じであり、非溶融合金粉末におけるBの含有率が、溶融合金粉末におけるBの含有率よりも小さいか、またはゼロである材料を使用することができる。   As described above, the non-molten alloy powder is composed of a material that does not melt when brazed, and can be composed of, for example, a material having the same chemical composition as the base material to be brazed. In addition, for example, when the base material is made of a Co-based alloy, the melting point of the non-molten alloy powder may be drastically lowered due to the diffusion of B from the molten alloy made of the brazing alloy. There is. Therefore, as the non-molten alloy powder, the chemical composition other than B is the same as the chemical composition of the molten alloy powder, and the B content in the non-molten alloy powder is smaller than the B content in the molten alloy powder, Or a material that is zero can be used.

例えば、非溶融合金粉末として、B以外の化学組成が、溶融合金粉末の化学組成と同じで、かつ、非溶融合金粉末におけるBの含有率がゼロである材料を使用する場合、非溶融合金粉末と溶融合金粉末との質量比を1:1としてろう付け補修材料を構成することが好ましい。この場合において、ろう付けする基材からのBの拡散を考慮しないとき、補修部におけるB濃度は、拡散により溶融合金粉末のB濃度が半減した均一な組成の合金となる。そのため、第1の実施の形態のろう材用合金の場合と同様に、ろう付け後における溶融合金の固相線温度が、ろう付け前における溶融合金の固相線温度よりも高くなる。また、ろう付け後における溶融合金の固相線温度を、ろう付けされる、静翼などの基材の溶体化熱処理温度よりも高くすることができる。   For example, when using a non-molten alloy powder having a chemical composition other than B that is the same as that of the molten alloy powder and having a B content of zero in the non-molten alloy powder, the non-molten alloy powder The brazing repair material is preferably configured with a mass ratio of 1: 1 to molten alloy powder of 1: 1. In this case, when the diffusion of B from the base material to be brazed is not taken into consideration, the B concentration in the repaired portion is an alloy having a uniform composition in which the B concentration of the molten alloy powder is reduced by half. Therefore, as in the case of the brazing alloy of the first embodiment, the solidus temperature of the molten alloy after brazing becomes higher than the solidus temperature of the molten alloy before brazing. Further, the solidus temperature of the molten alloy after brazing can be made higher than the solution heat treatment temperature of the base material such as a stationary blade to be brazed.

また、拡散によりB濃度を低減させて、ろう付け後における溶融合金の固相線温度を上昇させるために、例えば、非溶融合金粉末と溶融合金粉末との質量比を調整し、溶融合金粉末の質量割合を低減させてもよい。また、例えば、基材へのB拡散を促進するために、ろう付け温度および時間を増加させてもよい。なお、非溶融合金粉末と溶融合金粉末との質量比を調整や、溶融合金粉末の質量割合の低減は、補修部の形状(狭隘なき裂か、比較的大きな幅の開先かなど)や、補修する基材の化学組成などに応じて適宜行うことができる。   Further, in order to reduce the B concentration by diffusion and increase the solidus temperature of the molten alloy after brazing, for example, the mass ratio of the non-molten alloy powder to the molten alloy powder is adjusted, You may reduce a mass ratio. Also, for example, the brazing temperature and time may be increased to promote B diffusion into the substrate. The mass ratio between the non-molten alloy powder and the molten alloy powder can be adjusted, and the mass ratio of the molten alloy powder can be reduced by changing the shape of the repaired part (such as a narrow crack or a relatively wide groove), It can be carried out as appropriate according to the chemical composition of the base material to be repaired.

ここで、本発明に係る第2の実施の形態のろう付け補修材料の製造方法について説明する。   Here, the manufacturing method of the brazing repair material of 2nd Embodiment which concerns on this invention is demonstrated.

溶融合金粉末は、上記した第1の実施の形態のろう材用合金の製造方法と同じ方法で作製される。非溶融合金粉末は、非溶融合金粉末を構成する化学組成の材料を溶融して、アトマイズ法で粉末とすることで作製される。そして、溶融合金粉末と、非溶融合金粉末とを所定の混合比で混合してろう付け補修材料が作製される。なお、溶融合金粉末と非溶融合金粉末とを混合した混合物にバインダーを添加して、ろう付け補修材料をペースト状に構成してもよい。   The molten alloy powder is produced by the same method as the method for producing the brazing material alloy of the first embodiment described above. The non-molten alloy powder is produced by melting a material having a chemical composition that constitutes the non-molten alloy powder to obtain a powder by an atomizing method. Then, the molten alloy powder and the non-molten alloy powder are mixed at a predetermined mixing ratio to produce a brazing repair material. The brazing repair material may be formed into a paste by adding a binder to a mixture obtained by mixing the molten alloy powder and the non-molten alloy powder.

また、非溶融合金を構成する化学組成の材料を溶融して、板状や棒状に鋳込み、箔状や線状に加工してもよい。非溶融合金を、例えば箔状に形成した場合、同様に箔状に加工された溶融合金と交互に積層してろう付け補修材料を構成してもよい。   Further, a material having a chemical composition constituting the non-molten alloy may be melted, cast into a plate shape or a rod shape, and processed into a foil shape or a line shape. When the non-molten alloy is formed in a foil shape, for example, the brazed repair material may be configured by alternately laminating the molten alloy processed in the foil shape.

次に、上記したろう付け補修材料を使用して、基材に生じた欠陥をろう付け補修する方法について説明する。図1は、本発明に係る第2の実施の形態のろう付け補修材料を使用して、基材に生じた欠陥をろう付け補修する工程を説明するためのブロック図である。   Next, a method for brazing and repairing defects generated in the base material using the above-described brazing repair material will be described. FIG. 1 is a block diagram for explaining a process of brazing and repairing a defect generated in a base material by using the brazing repair material according to the second embodiment of the present invention.

まず、ガスタービンから分解され、き裂や減肉などの欠陥を有する、静翼などのガスタービン部品である基材の表面を、例えばブラスト処理などによって清浄し、付着物や酸化層などを除去する(ステップS10)。   First, the surface of the base material, which is a gas turbine component such as a stationary blade that has been decomposed from the gas turbine and has defects such as cracks and thinning, is cleaned by, for example, blasting to remove deposits and oxide layers. (Step S10).

続いて、欠陥の有無、位置、形状などを超音波探傷試験やX線探傷試験などの非破壊検査によって調べ(ステップS11)、被補修部の表面はつりを行い(ステップS12)、水素クリーニングなどを施して接合面の酸化層(酸化膜)を除去する(ステップS13)。なお、必要に応じてアセトンアなどで被補修部のろう付け面を洗浄する。   Subsequently, the presence / absence, position, and shape of the defect are examined by nondestructive inspection such as ultrasonic flaw detection test and X-ray flaw detection test (step S11), the surface of the repaired part is suspended (step S12), and hydrogen cleaning is performed. Then, the oxide layer (oxide film) on the bonding surface is removed (step S13). If necessary, the brazed surface of the repaired part is cleaned with acetone or the like.

続いて、例えば、き裂部が貫通している場合などには、被補修部からのろう付け補修材料の垂れ落ちを防止するために、封止溶接等の処理を行う(ステップS14)。   Subsequently, for example, when the crack is penetrating, a process such as sealing welding is performed to prevent the brazing repair material from dripping from the repaired part (step S14).

上記したステップS10〜ステップS14が前処理工程である。   Steps S10 to S14 described above are preprocessing steps.

続いて、被補修部の周囲にろう付け補修材料の流れ止め用囲いを形成し(ステップS15)、前述した製造方法により作製されたろう付け補修材料を被補修部に充填する(ステップS16)。   Subsequently, a brazing repair material flow-preventing enclosure is formed around the repaired portion (step S15), and the repaired portion is filled with the brazing repair material produced by the manufacturing method described above (step S16).

ここで、ろう付け補修材料は、見掛けの粘性が小さく流れ易い。そのため、ろう付け補修材料の流れや移動を防止するために、被補修部の処理面は水平に近い状態に保つことが有効である。なお、補修材料の流れ止め防止措置としては、ろう付け補修材料(混合粉末)にバインダーを添加してペースト状にして粘性を高めた混合粉末を使用すること、または被補修部の周囲を耐熱テープで囲うことなどが採用できる。   Here, the brazing repair material has a small apparent viscosity and easily flows. Therefore, in order to prevent the flow and movement of the brazing repair material, it is effective to keep the processing surface of the repaired part close to the horizontal state. In addition, as a measure to prevent the flow of the repair material, use a mixed powder that has been made pasty by adding a binder to the brazing repair material (mixed powder), or heat-resistant tape around the repaired part. Enclosed with can be adopted.

続いて、ろう付け補修材料が充填された基材を真空炉内に配置し、ろう付けされる基材の引張強度が常温時の引張強度に対して10%低減するときの温度(強度維持最高温度Tm)以下、かつ溶融合金粉末の固相線温度よりも高い温度に加熱して、ろう付けを行う(ステップS17)。この際、溶融合金粉末は溶融し、非溶融合金粉末とともに被補修部の全体に広がる。例えば、前述したように、FSX414からなる基材を使用する場合には、強度維持最高温度Tmが1210℃となり、昇温時間の短縮、加熱炉への負担低減、あるいはろう付け温度に曝すことによる基材への影響を小さくするという観点から、ろう付けの際の加熱温度は、1100℃以下とすることがより好ましい。   Subsequently, the base material filled with the brazing repair material is placed in a vacuum furnace, and the temperature at which the tensile strength of the base material to be brazed is reduced by 10% with respect to the tensile strength at room temperature (the highest strength maintenance). Brazing is performed by heating to a temperature equal to or lower than the temperature Tm) and higher than the solidus temperature of the molten alloy powder (step S17). At this time, the molten alloy powder is melted and spreads over the entire repaired portion together with the non-molten alloy powder. For example, as described above, when a base material made of FSX414 is used, the maximum strength maintenance temperature Tm is 1210 ° C., which shortens the heating time, reduces the burden on the heating furnace, or is exposed to the brazing temperature. From the viewpoint of reducing the influence on the substrate, the heating temperature during brazing is more preferably 1100 ° C. or lower.

ここで、被補修部が複数あり、上記したステップS16およびステップS17の処理を同時に行えない場合には、他の被補修部についてステップS16およびステップS17の処理を繰り返し行う。なお、前述したように、ろう付け後における溶融合金の固相線温度が、ろう付け前における溶融合金の固相線温度よりも高くなるため、他の欠陥を補修する際、既にろう付けされたろう付け補修材料が溶融し流出することはない。   Here, when there are a plurality of parts to be repaired and the processes in steps S16 and S17 described above cannot be performed at the same time, the processes in steps S16 and S17 are repeated for the other repaired parts. As mentioned above, the solidus temperature of the molten alloy after brazing is higher than the solidus temperature of the molten alloy before brazing, so that it was already brazed when repairing other defects. The repair material will not melt and flow out.

続いて、超音波探傷試験やX線探傷試験などによる、ろう付け補修箇所の非破壊検査、部分的な不良箇所の追加補修、冷却孔の修復処理を含む仕上げ処理を行う(ステップS18)。なお、部分的な補修不良箇所が存在した場合には、その箇所に対してステップS16およびステップS17の処理を行う。   Subsequently, a finishing process including a non-destructive inspection of a brazed repaired part, an additional repair of a partially defective part, and a cooling hole repairing process by an ultrasonic flaw detection test or an X-ray flaw detection test is performed (step S18). In addition, when a partial repair defect location exists, the process of step S16 and step S17 is performed with respect to the location.

仕上げ処理を行った被補修部について溶体化処理および時効熱処理の熱処理を行う(ステップS19)。ここで、ろう付け後における溶融合金の固相線温度は、溶体化熱処理温度よりも高くなるため、溶体化熱処理の際、ろう付けされたろう付け補修材料が溶融し流出することはない。例えば、FSX414からなる基材を使用する場合、FSX414の溶体化熱処理温度は、1150〜1180℃であるため、少なくとも、ろう付け後における溶融合金の固相線温度は、1150℃(FSX414の溶体化熱処理温度が1150℃の場合)を超える温度に設定され、好ましくは、強度維持最高温度Tmを超える温度に設定される。なお、時効熱処理温度は、溶体化熱処理温度よりも低く設定されるため、ろう付けされたろう付け補修材料が溶融し流出することはない。   Heat treatment of solution treatment and aging heat treatment is performed on the repaired portion that has undergone finishing treatment (step S19). Here, since the solidus temperature of the molten alloy after brazing is higher than the solution heat treatment temperature, the brazed brazing repair material does not melt and flow out during the solution heat treatment. For example, when a base material made of FSX414 is used, since the solution heat treatment temperature of FSX414 is 1150 to 1180 ° C, at least the solidus temperature of the molten alloy after brazing is 1150 ° C (solution solution of FSX414) When the heat treatment temperature is 1150 ° C., it is set to a temperature exceeding, and preferably set to a temperature exceeding the maximum strength maintenance temperature Tm. The aging heat treatment temperature is set lower than the solution heat treatment temperature, so that the brazed repair material that has been brazed does not melt and flow out.

上記した工程によって、基材のろう付け補修が行われる。なお、上記したろう付け補修方法では、ろう付け補修材料として、本発明に係る第2の実施の形態の、溶融合金粉末と非溶融合金粉末との混合物からなるものを使用した一例を示したが、ろう付け補修材料として、本発明に係る第1の実施の形態のろう材用合金を単体で使用することもできる。   The base material is brazed and repaired by the above-described process. In the above-described brazing repair method, an example is shown in which the brazing repair material using the mixture of the molten alloy powder and the non-molten alloy powder according to the second embodiment of the present invention is used. As the brazing repair material, the brazing alloy according to the first embodiment of the present invention can be used alone.

また、ガスタービン部品としては、静翼に限られず、燃焼器ライナ、トランジションピース、動翼なども含み、これらのガスタービン部品に対しても上記同様のろう付け補修を適用することができる。   Further, the gas turbine parts are not limited to the stationary blades, and include a combustor liner, a transition piece, a moving blade, and the like, and the brazing repair similar to the above can be applied to these gas turbine parts.

さらに、ここでは、ガスタービン部品に生じたき裂や減肉の補修について説明したが、上記したろう付け補修方法は、き裂や減肉の補修だけでなく、ガスタービン部品の接合に適用することもできる。   Furthermore, although the repair of cracks and thinning that occurred in gas turbine parts has been described here, the brazing repair method described above should be applied not only to repairing cracks and thinning, but also to joining gas turbine parts. You can also.

上記した第2の実施の形態のろう付け補修材料およびろう付け補修方法によれば、ろう付け後における溶融合金の固相線温度を、ろう付け前における溶融合金の固相線温度よりも高くすることができるため、基材の欠陥の一部を補修後、他の欠陥を補修する際、既にろう付けされたろう付け補修材料が溶融し流出することを防止できる。また、ろう付け後における溶融合金の固相線温度は、ろう付けされる基材の溶体化熱処理温度よりも高いため、ろう付けされたろう付け補修材料が溶融し流出することなく、溶体化熱処理を行うことができる。   According to the brazing repair material and brazing repair method of the second embodiment described above, the solidus temperature of the molten alloy after brazing is made higher than the solidus temperature of the molten alloy before brazing. Therefore, after repairing some of the defects on the substrate, when repairing other defects, it is possible to prevent the brazing repair material that has already been brazed from melting and flowing out. In addition, since the solidus temperature of the molten alloy after brazing is higher than the solution heat treatment temperature of the base material to be brazed, the solution heat treatment is performed without melting and flowing out the brazed brazing repair material. It can be carried out.

以下に、本発明に係る第1の実施の形態のろう材用合金(第2の実施の形態のろう付け補修材料の溶融合金)において、拡散によりB濃度が半減した、ろう付け後における固相線温度が、ろう付け前における固相線温度よりも高くなることを実施例などによって説明する。   Hereinafter, in the alloy for brazing material according to the first embodiment of the present invention (the molten alloy of the brazing repair material according to the second embodiment), the B concentration is reduced by half by diffusion, and the solid phase after brazing The fact that the line temperature becomes higher than the solidus temperature before brazing will be described with reference to examples.

(固相線温度の評価)
表2は、固相線温度の評価に用いられた試料1〜試料21の化学組成を示す。なお、試料1〜試料15は、本発明の実施の形態の化学組成範囲にある合金であり、試料16〜試料21は、その化学組成が本発明の実施の形態の化学組成範囲にない合金であり、比較例である。また、ここで使用した本発明の実施の形態の化学組成範囲にある合金には、不可避的不純物として、Cが含まれている。
(Evaluation of solidus temperature)
Table 2 shows the chemical compositions of Sample 1 to Sample 21 used for the evaluation of the solidus temperature. Samples 1 to 15 are alloys in the chemical composition range of the embodiment of the present invention, and Samples 16 to 21 are alloys whose chemical composition is not in the chemical composition range of the embodiment of the present invention. Yes, it is a comparative example. Further, the alloy in the chemical composition range of the embodiment of the present invention used here contains C as an inevitable impurity.

Figure 2012055949
Figure 2012055949

固相線温度の評価において、表2に示す試料1〜試料21の化学組成を構成するための材料をそれぞれ溶解炉にて溶解し、試料1〜試料21の合金を作製した。また、拡散によりB濃度が半減した、ろう付け後におけるろう材用合金の固相線温度を評価するために、試料1〜試料21の合金において、化学組成のBのみが半分の含有率となる試料を作製した。   In the evaluation of the solidus temperature, materials for constituting the chemical compositions of Sample 1 to Sample 21 shown in Table 2 were melted in a melting furnace, respectively, and alloys of Sample 1 to Sample 21 were produced. In addition, in order to evaluate the solidus temperature of the brazing alloy after brazing in which the B concentration has been reduced by half, only the B of the chemical composition has a half content in the alloys of Sample 1 to Sample 21. A sample was prepared.

これらの試料に対して示差走査熱量測定(DSC)を行い、固相線温度を計測した。表3は、固相線温度の計測結果を示す。表3には、ろう付け前におけるろう材用合金の固相線温度であるろう付け前固相線温度Tb、拡散によりB濃度が半減した、ろう付け後におけるろう材用合金の固相線温度であるろう付け後固相線温度Ta、固相線温度の上昇(Ta−Tb)が示されている。   These samples were subjected to differential scanning calorimetry (DSC) to measure the solidus temperature. Table 3 shows the measurement results of the solidus temperature. Table 3 shows the solidus temperature Tb before brazing, which is the solidus temperature of the brazing alloy before brazing, and the solidus temperature of the brazing alloy after brazing, in which the B concentration is halved by diffusion. The post-brazing solidus temperature Ta and the rise in solidus temperature (Ta-Tb) are shown.

また、表3に示された判定基準として、ろう付け前固相線温度Tbについては、1210℃以下を「○」とし、1100℃以下を「◎」とし、1210℃を超えるものを「×」とした。ろう付け後固相線温度Taについては、1150℃を超えるものを「○」とし、1210℃を超えるものを「◎」とし、1150℃以下を「×」とした。ここで、「○」および「◎」は、本発明の実施の形態の固相線温度範囲に属するものであり、「◎」はより好ましい温度範囲に属するものである。一方、「×」は、本発明の実施の形態の固相線温度範囲に属しないものである。   Further, as the judgment criteria shown in Table 3, regarding the solidus temperature Tb before brazing, 1210 ° C. or lower is “◯”, 1100 ° C. or lower is “◎”, and the temperature exceeding 1210 ° C. is “×”. It was. Regarding the solidus temperature Ta after brazing, a value exceeding 1150 ° C. was indicated as “◯”, a value exceeding 1210 ° C. was indicated as “◎”, and a temperature below 1150 ° C. was indicated as “x”. Here, “◯” and “◎” belong to the solidus temperature range of the embodiment of the present invention, and “◎” belong to a more preferable temperature range. On the other hand, “x” does not belong to the solidus temperature range of the embodiment of the present invention.

Figure 2012055949
Figure 2012055949

表3に示すように、試料1〜試料15のいずれも、ろう付け前固相線温度Tbは1210℃以下であり、かつ、ろう付け後固相線温度Taは1150℃を超えている。これらの中でも、試料1、試料2および試料6は、ろう付け前固相線温度Tbは1100℃以下であり、かつ、ろう付け後固相線温度Taは1210℃を超えている。すなわち、試料1、試料2および試料6は、比較的低い温度でろう付けが可能であり、かつ、ろう付け後は固相線温度が高くなる。そのため、例えば、ろう付け温度を1100℃を超える温度で、かつ1210℃以下とすることで、ろう付け温度に曝されても、溶融することがないという優れた特性を有していることがわかった。   As shown in Table 3, in all of Samples 1 to 15, the pre-brazing solidus temperature Tb is 1210 ° C. or lower, and the post-brazing solidus temperature Ta exceeds 1150 ° C. Among these, Sample 1, Sample 2, and Sample 6 have a solidus temperature Tb before brazing of 1100 ° C. or lower, and a solidus temperature Ta after brazing exceeds 1210 ° C. That is, Sample 1, Sample 2, and Sample 6 can be brazed at a relatively low temperature, and the solidus temperature becomes high after brazing. Therefore, for example, by setting the brazing temperature to a temperature exceeding 1100 ° C. and not more than 1210 ° C., it has been found that it has excellent characteristics that it does not melt even when exposed to the brazing temperature. It was.

一方、試料16〜試料18のいずれも、ろう付け後固相線温度Taが低く、1150℃よりも低くい。また、試料19〜試料21のいずれも、ろう付け前固相線温度Tbが高く、1210℃を超えている。   On the other hand, all of the samples 16 to 18 have a low post-brazing solidus temperature Ta and lower than 1150 ° C. Moreover, all of the samples 19 to 21 have a high pre-brazing solidus temperature Tb, which exceeds 1210 ° C.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention.

Claims (14)

質量%で、Cr:15〜30、B:0.2〜5を含有し、残部がNiおよび不可避的不純物からなることを特徴とするろう材用合金。   A brazing alloy characterized by containing, by mass%, Cr: 15-30, B: 0.2-5, the balance being Ni and inevitable impurities. Siを7質量%以下さらに含有することを特徴とする請求項1記載のろう材用合金。   The brazing alloy according to claim 1, further comprising 7% by mass or less of Si. Coを15質量%未満さらに含有することを特徴とする請求項1または2記載のろう材用合金。   The brazing alloy according to claim 1 or 2, further comprising less than 15% by mass of Co. 前記不可避的不純物のうち、少なくとも、Feを5質量%以下、Mnを1質量%以下、Cを0.3質量%以下に抑制したことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載のろう材用合金。   4. The unavoidable impurity, wherein at least Fe is suppressed to 5% by mass or less, Mn is suppressed to 1% by mass or less, and C is suppressed to 0.3% by mass or less. Alloy for brazing filler metal. ろう付け後における前記ろう材用合金の固相線温度が、ろう付け前における前記ろう材用合金の固相線温度よりも高いことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載のろう材用合金。   5. The solidus temperature of the brazing alloy after brazing is higher than the solidus temperature of the brazing alloy before brazing. 6. Alloy for brazing material. ろう付け後における前記ろう材用合金の固相線温度が、ろう付けする基材の溶体化熱処理温度よりも高いことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項記載のろう材用合金。   The brazing alloy according to any one of claims 1 to 5, wherein a solidus temperature of the brazing alloy after brazing is higher than a solution heat treatment temperature of a base material to be brazed. . ろう付け後における前記ろう材用合金の固相線温度が1150℃よりも高いことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項記載のろう材用合金。   The brazing alloy according to any one of claims 1 to 6, wherein a solidus temperature of the brazing alloy after brazing is higher than 1150 ° C. ろう付け後におけるB濃度が、拡散により、ろう付け前におけるB濃度の50%以下となることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項記載のろう材用合金。   The brazing alloy according to any one of claims 1 to 7, wherein the B concentration after brazing is 50% or less of the B concentration before brazing due to diffusion. ろう付け前における前記ろう材用合金の固相線温度が、ろう付けされる基材の引張強度が常温時の引張強度に対して10%低減するときの温度以下であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項記載のろう材用合金。   The solidus temperature of the brazing alloy before brazing is not more than the temperature at which the tensile strength of the base material to be brazed is reduced by 10% with respect to the tensile strength at normal temperature. Item 9. An alloy for brazing filler metal according to any one of Items 1 to 8. ろう付け前における前記ろう材用合金の固相線温度が1210℃以下であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項記載のろう材用合金。   10. The brazing alloy according to claim 1, wherein a solidus temperature of the brazing alloy before brazing is 1210 ° C. or lower. 欠陥を有するガスタービン部品の基材の表面の清浄処理、欠陥部の非破壊検査、被補修部の表面はつり、表面の酸化層除去処理、被補修部からのろう付け補修材料の垂れ落ち防止処理を含む前処理を行う工程と、
被補修部の周囲にろう付け補修材料の流れ止め用囲いを形成する工程と、
ろう付けする際溶融しない非溶融合金粉末と、ろう付けする際溶融する、請求項1乃至10のいずれか1項記載のろう材用合金からなる溶融合金粉末との混合物を含むろう付け補修材料を被補修部に充填する工程と、
ろう付けされる前記基材の引張強度が常温時の引張強度に対して10%低減するときの温度以下、かつ前記溶融合金粉末の固相線温度よりも高い温度に加熱してろう付けする工程と、
ろう付け補修箇所の非破壊検査、部分的な不良箇所の追加補修、冷却孔の修復処理を含む仕上げ処理を行う工程と、
仕上げ処理を行った被補修部について溶体化処理および時効熱処理を行う工程と
を具備することを特徴とするろう付け補修方法。
Surface treatment of substrate of defective gas turbine parts, nondestructive inspection of defective part, surface of repaired part is suspended, surface oxide layer is removed, brazing repair material is prevented from dripping from repaired part A step of performing a pretreatment including:
Forming a flow-preventing enclosure of brazing repair material around the portion to be repaired;
A brazing repair material comprising a mixture of a non-molten alloy powder that does not melt when brazed and a molten alloy powder that is melted when brazed and is made of a brazing alloy according to any one of claims 1 to 10. Filling the repaired part;
The step of brazing by heating to a temperature lower than the temperature at which the tensile strength of the base material to be brazed is reduced by 10% with respect to the tensile strength at normal temperature and higher than the solidus temperature of the molten alloy powder When,
A process of non-destructive inspection of brazed repair locations, additional repair of partially defective locations, and finishing processing including cooling hole repair processing;
A brazing repair method comprising: performing a solution treatment and an aging heat treatment on a repaired portion that has undergone a finishing treatment.
前記非溶融合金粉末におけるB以外の化学組成が、前記溶融合金粉末の化学組成と同じであり、前記非溶融合金粉末におけるBの含有率が、前記溶融合金粉末におけるBの含有率よりも小さいか、またはゼロであることを特徴とする請求項11記載のろう付け補修方法。   Whether the chemical composition other than B in the non-molten alloy powder is the same as the chemical composition of the molten alloy powder, and the B content in the non-molten alloy powder is smaller than the B content in the molten alloy powder The brazing repair method according to claim 11, wherein the repairing method is zero. 前記非溶融合金粉末が、前記基材と同一の材料で構成されていることを特徴とする請求項11または12記載のろう付け補修方法。   The brazing repair method according to claim 11 or 12, wherein the non-molten alloy powder is made of the same material as the base material. ろう付けされる基材の引張強度が常温時の引張強度に対して10%低減するときの温度が1210℃であることを特徴とする請求項11乃至13のいずれか1項記載のろう付け補修方法。   The brazing repair according to any one of claims 11 to 13, wherein the temperature when the tensile strength of the base material to be brazed is reduced by 10% with respect to the tensile strength at room temperature is 1210 ° C. Method.
JP2010203399A 2010-09-10 2010-09-10 Alloy for brazing material and method for braze repair Withdrawn JP2012055949A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010203399A JP2012055949A (en) 2010-09-10 2010-09-10 Alloy for brazing material and method for braze repair

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010203399A JP2012055949A (en) 2010-09-10 2010-09-10 Alloy for brazing material and method for braze repair

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012055949A true JP2012055949A (en) 2012-03-22

Family

ID=46053686

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010203399A Withdrawn JP2012055949A (en) 2010-09-10 2010-09-10 Alloy for brazing material and method for braze repair

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012055949A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106563929B (en) Repair and manufacture the method and turbine engine components of turbine engine components
JP6463373B2 (en) Precipitation strengthened nickel-based welding materials for superalloy fusion welding
US5902421A (en) Nickel-base braze material
Huang et al. Wide gap braze repair of gas turbine blades and vanes—a review
WO2009144975A1 (en) Brazing repair material and brazing repair method using the brazing repair material
JP4842140B2 (en) Methods of processing, such as repairing of workpieces such as brazing alloys, the use of brazing alloys, and parts of gas turbines
US6454885B1 (en) Nickel diffusion braze alloy and method for repair of superalloys
JP6875430B2 (en) High gamma prime nickel-based superalloys, their use, and methods for making turbine engine components
JP5201708B2 (en) Ni-based heat-resistant alloy welding wire
JP2011033028A (en) Brazing process and material for repairing component
JP2009285664A5 (en)
EP3815816B1 (en) High gamma prime nickel based superalloy, its use, turbine components and method of manufacturing thereof
US20180236612A1 (en) Novel weld filler metal
JP2012055949A (en) Alloy for brazing material and method for braze repair
JPWO2020174523A1 (en) Welding repair method for precipitation strengthening casting mixture
Miglietti High strength, ductile wide gap braze joints for stationary turbine component repairs
Nagy et al. Wide gap braze repair using vertically laminated repair scheme
WO2019212530A1 (en) Method of forming a unique alloy weld wire
CN116100193A (en) Welding flux for nickel-base single crystal superalloy welding and application thereof, welding flux product and welding method
Schoonbaert et al. Brazing and Wide Gap Repair of X-40 Using Ni-Base Alloys

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20131203