NO155528B - Duktilt mellomlag for bruk ved overgangsvaeskefasesammenbinding av metalliske gjenstander, og fremgangsmaate til sammenbinding av metalliske gjenstander. - Google Patents
Duktilt mellomlag for bruk ved overgangsvaeskefasesammenbinding av metalliske gjenstander, og fremgangsmaate til sammenbinding av metalliske gjenstander. Download PDFInfo
- Publication number
- NO155528B NO155528B NO764259A NO764259A NO155528B NO 155528 B NO155528 B NO 155528B NO 764259 A NO764259 A NO 764259A NO 764259 A NO764259 A NO 764259A NO 155528 B NO155528 B NO 155528B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- intermediate layer
- joined
- melting point
- objects
- ductile
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 29
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 28
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 22
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 20
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 15
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 14
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 claims description 11
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 8
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 7
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims description 6
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 6
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 6
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 5
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910000951 Aluminide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 3
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 3
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 2
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052845 zircon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 57
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 18
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 16
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 8
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 7
- 229910000601 superalloy Inorganic materials 0.000 description 7
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 5
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 4
- 229910000521 B alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QDWJUBJKEHXSMT-UHFFFAOYSA-N boranylidynenickel Chemical compound [Ni]#B QDWJUBJKEHXSMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- JJFNJZGXHWYGMQ-UHFFFAOYSA-N [Ni].B#[Co] Chemical compound [Ni].B#[Co] JJFNJZGXHWYGMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000005885 boration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 nickel-chromium aluminum Chemical compound 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/001—Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12222—Shaped configuration for melting [e.g., package, etc.]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
- Insulating Bodies (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
Den foreliggende oppfinnelse vedrører et duktilt mellomlag for bruk ved overgangsvæskefasesammenbinding av metalliske gjenstander, hvor mellomlaget inneholder bor og eventuelt et annet smeltepunktnedsettende middel.
Dessuten vedrører oppfinnelsen en fremgangsmåte til sammenbinding av metalliske gjenstander under anvendelse av en sammenbindingsprosess med overgangsvæskefase, og under anvendelse av det duktile mellomlag.
Diffusjonsbinding med overgangsvæskefase har vist seg å være en meget brukbar fremgangsmåte til fremstilling av høy-kvalitets-diffusjonsbindinger i høytemperatur-superlegeringer, såsom de legeringer som anvendes ved fremstilling av gassturbin-motordeler. Slik binding er beskrevet i detalj i US-patentskrift 3.678.570.
Superlegeringer er de legeringer som vanligvis er basert på nikkel, kobolt eller jern eller en kombinasjon av disse og som har god fasthet og god oksydasjonsbestandighet ved høy temperatur i omgivelser såsom gassturbinmotorer. Vanligvis inneholder disse legeringer betydelige mengder krom samt en begrenset mengde av andre elementer såsom aluminium, titan og tungtsmeltelige metaller.
Det er ofte ønskelig å fremstille visse gassturbinmotor-komponenter ved sammenføyning av lett fremstillbare segmenter til de ønskete utforminger. Men den begrensete sveisbarhet av mange av superlegeringene har sterk begrenset anvendbarhet av smelte-sveisingsteknikk ved fremstilling av konstruksjoner. Dessuten er mange komponenter som følge av deres utforming ikke egnet for anvendelse av smeltesveising. Slaglodding har selv om den gir mange fordeler i forhold til smeltesveising meget begrenset anvendbarhet på grunn av de svakheter som er forbundet med relativt lave fastheter og lave smeltepunkter hos typiske slagloddete skjøter.
Som følge av at diffusjonsbindingsteknikken med overgangsvæskefase er relativt enkel og reproduserbar ved fremstilling av høykvalitetsbindinger i ømfintlige produkter er denne teknikk blitt brukt mye. Dette gjelder særlig innen gassturbinmotor-industrien.
Et nøkkelmoment ved diffusjonsbindingsteknikken med over-gangsvæskef ase er anbringelse av et tynt legeringsmellomlag mellom flatene som skal sammenføyes. Dette mellomlag smelter ved en temperatur under smeltetemperaturen til materialene som skal sammenføyes, og størkner ved diffusjon ved sammenføyningstempera-tur til dannelse av en binding. Mellomlagets sammensetning bør fortrinnsvis være tilpasset til legeringene som sammenføyes, særlig når det gjelder innleiring av de elementer hvis nærvær er nødvendig i det ferdige bindingsområde og hvis diffusjonshastig-heter i fast tilstand er lav. Det er også ønskelig å utelukke fra mellomlagslegeringen de elementer som kan innvirke ugunstig på bindingsprosessen eller kvaliteten i den ferdige skjøt. Et smeltepunktnedsettende middel (vanligvis bor) tilsettes for å senke smeltepunktet i mellomlaget til ønsket punkt.
Idet mengden smeltepunktnedsettende middel (bor) som tilsettes til mellomlaget for at dette skal smelte tilstrekkelig ved bindingstemperaturen også gjør det meget sprøtt og derfor uvals-bart i homogen form, er det blitt frembrakt andre fremgangsmåter til fremstilling av slike mellomlag.
En fremgangsmåte til å anbringe mellomlagslegeringene mellom berøringsflatene er å anvende en en tynn, duktil folie av den type som er kjent fra US-patentskrift 3.753.794. Ifølge patent-skriftet fremstilles duktil mellomlagsfolie ved valsing av mellomlaget (minus bor) til en folie med ønsket tykkelse og deretter tilsetning av bor på foliens overflater ved hjelp av en bori-seringsprosess. En annen fremgangsmåte er å anbringe mellomlaget som en plett eller et belegg (som inneholder bor) på én eller flere av berøringsflatene. Som nevnt ovenfor er det generelt viktig at sammensetningen i bindingsområdet omfatter de elementer hvis nærvær er fordelaktig for optimal fasthet, når diffusjons-bindingsoperasjonen er fullført. Når det gjelder noen av elementene, hvis diffusjonshastighet i fast tilstand er lav, er det ønskelig å anbringe disse elementer mellom flatene som skal sammenføyes, slik at det ikke er nødvendig utelukkende å stole på diffusjon av hovedmetallet. Dette gjelder særlig ved sammenføy-ning av gap med betydelig bredde på grunn av den lengre bindings-syklus som ville være nødvendig for å frembringe diffusjon over den større strekning.
I noen tilfeller er det ikke gjennomførlig å anbringe alle de ønskede komponenter i en enkel, homogen mellomlagsfolie (før borisering) av flere årsaker. For det første vil slike komplekse legeringer enten være umulig å valse ut til den tynne folie som kreves eller vil ikke smelte tilstrekkelig ved bindingstemperaturen.
For å sikre tilfredsstillende binding og for å minimisere den totale mengde smeltepunktnedsettende middel i den ferdige binding, kreves det tynne, jevne mellomlag, og disse fremstilles best ved valsing til folieform. Den praksis som for tiden be-nyttes kommersielt er å fremstille mellomlaget uten det smeltepunktnedsettende middel og å deretter tilsette det smeltepunktnedsettende middel (vanligvis bor) til foliens overflater ved en diffusjonsprosess (borisering). Det foretrekkes at mellomlagets sammensetning er sammensetningen av legeringene som sammenføyes (bortsett fra det smeltepunktnedsettende middel) slik at den ferdige bindingssammensetning vil være så lik hovedmetallet som mulig. Uheldigvis støter man i noen tilfeller på vanskeligheter ved fremstillingen av mellomlag for sammenføyning av superlegeringer med høy fasthet på grunn av at visse kombinasjoner av legeringsbestanddelene reagerer og nedsetter mellomlags-materialets duktilitet og bearbeidbarhet alvorlig.
De fleste nikkelsuperlegeringer inneholder gamma' som et forsterkningsmiddel, som er en intermetallisk fase mellom aluminium og nikkel med omtrentlig formel Ni^Al (ofte er aluminium delvis erstattet med titan). Mange superlegeringer inneholder 5 vekt% aluminium, og det vil være ønskelig å fremstille mellomlag med 5 vekt% og mer aluminium. 4 vekt% er generelt den øvre grense for fremstillingen av homogene mellomlag av komplekse legeringer ved valsing, og fremstilling er lettvintere og jevnere dersom aluminiumsmengden begrenses til ca. 2 vekt%. Enhver avvikelse av mellomlagets sammensetning (borsett fra det smeltepunktnedsettende middel) fra sammensetningen i legeringene som skal sammenføyes kan utliknes ved utstrakte diffusjonsvarme-behandlinger, men dette er ikke ønskelig, særlig ved tykkere mellomlag. Dessuten øker aluminium mellomlagets smeltepunkt til det punkt hvor mellomlaget ikke vil kunne anvendes for sammen-føyning av visse legeringer. Fra både et teknisk og et frem-stillingsmessig standpunkt vil det således være ønskelig å kunne fremstille mellomlag som inneholder relativ høye aluminiums-mengder uten ulempene ved fremstilling av folien ved valsing eller for mye øking av smeltepunktet.
Et liknende problem oppstår ved en kombinasjon av karbon og karbiddannere, såsom hafnium, krom, tantal, niob, titan, zirkon, wolfram etc, som sammen med karbon kan danne sprø karbider. Nå-værende praksis er å begrense den tilsatte prosentandel av disse elementer i mellomlagene, men selvfølgelig vil bindingene ha en sammensetning som ligger nærmere opp til sammensetningen i hovedmetallet dersom større mengder av disse elementer kunne anvendes i mellomlaget.
Mellomlaget ifølge den foreliggende oppfinnelse er kjenne-tegnet ved at det foreligger som et laminat av et antall duktile lag og eventuelt inneholder karbon og aluminium, men som er uten innhold av karbider, aluminider og bor ider, og at det har lignende sammensetning som gjenstandene.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kjennetegnes ved
a) at det avsettes minst ett belegg på overflatene som skal sammenføyes, b) at det duktile mellomlag anbringes mellom de belagte flater som skal sammenføyes, og flatene holdes i god kontakt med
hverandre,
c) at gjenstandene som skal sammenføyes og mellomlaget oppvarmes til en temperatur over mellomlagets smeltepunkt, men under
smeltepunktet for gjenstandene som skal sammenføyes, samt
d) at gjenstandene som skal sammenføyes holdes på en stort sett konstant temperatur inntil størkning inntrer som et resultat
av diffusjon av det smeltepunktnedsettende middel bort fra skjøten.
Det er vesentlig ved oppfinnelsen at mellomlaget er et laminat. Derved kan det anvendes aluminium og karbon i dette, noe som ofte er fordelaktig på grunn av at man derved kan oppnå en sammensetning i mellomlaget som ligger nært opptil sammensetningen hos de gjenstander som skal sammenbindes, mens Al og C kan anbringes i deler av laminatet hvor det ikke dannes karbider eller aluminider.
Hver av laminatkomponentene eller delene i mellomlaget av-viker vesentlig kjemisk fra den tilstøtende laminatkomponent. De laminatkomponenter som frembringes i folien er fri fra de kombinasjoner og elementer som bevirker sprø faser og andre pro-blemer, og det laminære mellomlagsmateriale er således relativt duktilt og kan bearbeides ved valsing.
Den totale sammensetning i mellomlaget (bortsett fra det smeltepunktnedsettende middel) reguleres slik at den er helt opp til sammensetningen hos materialene som skal sammenføyes.
Formålet ifølge oppfinnelsen kan oppnås på flere forskjellige måter, såsom: A. Bruk av to eller flere separate folier fremstilt ved valsing, hvor tilstøtende folier har spesielle kjemiske sammensetninger. Disse folier kan stables oppå hverandre til dannelse av et mellomlag med ønsket tykkelse. Selv om bare to spesielle sammensetninger er nødvendig for å oppnå den ønskete kjemiske sammensetning i mellomlaget, kan det være ønskelig å anvende mange sett av de to folier for å minske diffusjonsavstandene og for å senke bindingssyklusen, dvs. den tid som er nødvendig for å frembringe en homogen binding, særlig dersom et tykt mellomlag er ønskelig.
B. Bruk av et mellomlag som beskrevet under A ovenfor, hvor de separate, duktile folier er sammenføyet, f.eks. ved samtidig valsing, til dannelse av et integrert laminært mellomlag . C. Bruk av minst én valset, duktil mellomlagsfolie i kombinasjon med minst et direkte avsatt lag på minst den ene av flatene som skal sammenføyes. Dette lag vil vanligvis være metallisk, men kan også inneholde ikke-metalliske elementer såsom bor. Et eksempel er der hvor reaksjonen mellom krom og karbon er et problem. I dette tilfelle kan et lag av krom påføres direkte på flatene som skal sammenføyes, ved f.eks. plettering, vakuumavsetning etc, sammen med en smidd, duktil mellomlagsfolie som inneholder karbon. Et slikt direkte avsatt lag behøver ikke å være duktilt slik som den underliggende folie, forutsatt at det direkte avsatte lag hefter tilstrekkelig godt. Det betyr at dersom det sammensatte lag deformeres er sprekkdannelse i overflatelaget ikke skadelig så lenge overflatelaget ikke skaller av mellomlagets overflate. D. Bruk av et eller flere duktile, valsete mellomlag sammen med et direkte påført lag på i det minste den ene overflate av det valsete mellomlag. Dette lag vil vanligvis være metallisk, men kan inneholde ikke-metalliske elementer såsom bor. F.eks. kan en nikkel-borlegering påføres ved plettering uten bruk av elektrisitet på mellomlagets to overflater, og mellomlaget vil kunne være en duktil) nikkel-kromaluminiumlegering. Samme kom-
mentarer som er gitt ovenfor når det gjelder duktilitet hos over-flatelagene gjelder også ved denne utførelsesform.
Ved de ovenfor beskrevne fremgangsmåter vil bor vanligvis anvendes som smeltepunktnedsettende middel, selv om andre smeltepunktnedsettende midler kan anvendes. Bor vil kunne påføres ved en konvensjonell borisering, ved dampavsetning av enten rent bor eller en blanding av bor med et metall, eller ved plettering uten anvendelse av elektrisitet, f.eks. av en nikkel-borlegering eller nikkel-kobolt-borlegering. Andre elementer blant annet aluminium som er ønskelig for å oppnå forsterkning, og det kan tilføres i ren form, som del av en duktil legering eller ved forskjellige måter for dampavsetning. Krom er ønskelig idet dette metall senker smeltepunktet for noen legeringsmellomlag og på grunn av at det øker oksydasjons- og korrosjonsbestandig-heten i bindingsområdet. Krom kan tilføres som del av en duktil legering eller ved plettering eller ved dampavsetning. Forskjellige tungtsmeltelige metaller, såsom W og Mo, og karbiddannere, såsom Zr og Hf, er ønskelig når det gjelder høy fasthet og sigemotstandsevne. Disse materialer kan også tilføres som en del av en duktil legering eller ved plettering og/eller dampavsetning. Generelt vil disse elementer (bortsett fra bor) være ønskelig i stort sett samme konsentrasjon som i hovedlegeringen, og tilstrekkelige mengder smeltepunktnedsettende midler vil bli anvendt for å senke smeltepunktet så mye som ønsket.
En annen utførelsesform av oppfinnelsen er den hvor ikke alle bestanddelene i mellomlaget smelter. F.eks. foreligger de tungtsmeltelige metaller såsom wolfram i mange superlegeringer, og de er ønskelige i mellomlaget, men av den årsak at de medvirker til en økning av mellomlagets smeltepunkt. Det er ønskelig at bindingen dannes ved en lav temperatur, slik at minimale metal-lurgiske forandringer opptrer i gjenstandene som sammenføyes. Dersom det anvendes et mellomlag i tre deler, hvor legeringen
i det midtre mellomlag inneholder wolfram og de ytre mellomlag fremstilles av en nikkellegering med 15 vektsprosent krom og 3,5 vektsprosent bor (smeltepunkt 1054°C) vil bindingsprosessen med overgangsvæskefasen kunne utføres ved en temperatur på litt over 1054°C. De wolframfrie deler av mellomlaget vil smelte ved denne temperatur, og selv om det wolframinneholdende lag ikke vil smelte vil det bli delvis oppløst av de smeltete lag og muliggjøre tilfredsstillende binding. Dersom det imidlertid ble
anvendt et enhetlig mellomlag som inneholdt hele wolfram-mengden, ville den nødvendige prosesstemperatur være mye høyere.
En annen liknende utførelsesform omfatter fremstilling av mellomlag for sammenføyning av brede spalter hvor det anvendes et laminært mellomlag som inneholder elementer såsom aluminium, titan, karbon og de tungtsmeltelige metaller i bindingsområdet, slik at homogene bindinger kan frembringes med kortvarige diffusjonstider. En av mellomlagskomponentene kan f.eks. ha en sammensetning som ligger nært opp til hoved-metallets sammensetning.
Claims (5)
1. Duktilt mellomlag for bruk ved overgangsvæskefasesammenbinding av metalliske gjenstander, hvor mellomlaget inneholder bor og eventuelt et annet smeltepunktnedsettende middel, karakterisert ved at mellomlaget foreligger som et laminat av et antall duktile lag og eventuelt inneholder karbon og aluminium, men som er uten innhold av karbider, aluminider og borider, og at det har lignende sammensetning som gjenstandene.
2. Mellomlag i samsvar med krav 1, karakterisert ved at ingen av laminatlagene inneholder betydelige mengder av både karbon og et av stoffene hafnium, krom, tantal, niob, titan, zirkon, wolfram eller blandinger av disse.
3. Mellomlag i samsvar med krav 1, karakterisert ved at laminatlagene er sammenføyet til dannelse av et enhetlig mellomlag.
4. Mellomlag i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at minst ett av laminatlagene smelter ved en lavere temperatur enn den temperatur hvor en tilsvarende legering med samme totale sammensetning for det laminære mellomlag ville smelte.
5. Fremgangsmåte til sammenbinding av metalliske gjenstander under anvendelse av en sammenbindingsprosess med over-gangsvæskef ase , og under anvendelse av det duktile mellomlag ifølge et av kravene 1-4, karakterisert veda) at det avsettes minst ett belegg på overflatene som skal sammenføyes, b) at det duktile mellomlag anbringes mellom de belagte flater som skal sammenføyes, og flatene holdes i god kontakt med hverandre, c) at gjenstandene som skal sammenføyes og mellomlaget oppvarmes til en temperatur over mellomlagets smeltepunkt, men under smeltepunktet for gjenstandene som skal sammenføyes, samt d) at gjenstandene som skal sammenføyes holdes på en stort sett konstant temperatur inntil størkning inntrer som et resultat av diffusjon av det smeltepunktnedsettende middel bort fra skjøten.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/642,627 US4038041A (en) | 1975-12-19 | 1975-12-19 | Composite interlayer for diffusion bonding |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO764259L NO764259L (no) | 1977-06-21 |
| NO155528B true NO155528B (no) | 1987-01-05 |
| NO155528C NO155528C (no) | 1987-04-15 |
Family
ID=24577362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO764259A NO155528C (no) | 1975-12-19 | 1976-12-16 | Duktilt mellomlag for bruk ved overgangsvaeskefasesammenbinding av metalliske gjenstander, og fremgangsmaate til sammenbinding av metalliske gjenstander. |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US4038041A (no) |
| JP (1) | JPS5277855A (no) |
| BE (1) | BE849579A (no) |
| BR (1) | BR7608480A (no) |
| DE (1) | DE2657083A1 (no) |
| FR (1) | FR2335299A1 (no) |
| GB (1) | GB1549610A (no) |
| IL (1) | IL51071A (no) |
| IT (1) | IT1065965B (no) |
| NL (1) | NL7613487A (no) |
| NO (1) | NO155528C (no) |
| SE (1) | SE441341B (no) |
Families Citing this family (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2381591A1 (fr) * | 1977-02-24 | 1978-09-22 | Snecma | Procede de liaison par brasage-diffusion de pieces en acier ou superalliage |
| US4208222A (en) * | 1977-06-27 | 1980-06-17 | United Technologies Corporation | In situ interlayer formation for transient liquid phase diffusion bonding |
| US4302515A (en) * | 1979-02-01 | 1981-11-24 | Allied Corporation | Nickel brazed articles |
| US4250229A (en) * | 1979-04-04 | 1981-02-10 | United Technologies Corporation | Interlayers with amorphous structure for brazing and diffusion bonding |
| DE3106607C2 (de) * | 1981-02-23 | 1987-08-20 | Fr. Kammerer GmbH, 7530 Pforzheim | Plattierverfahren |
| US4890784A (en) * | 1983-03-28 | 1990-01-02 | Rockwell International Corporation | Method for diffusion bonding aluminum |
| DE3562070D1 (en) * | 1984-02-23 | 1988-05-11 | Bbc Brown Boveri & Cie | Process for bonding superalloy work pieces by diffusion |
| US4700881A (en) * | 1984-12-20 | 1987-10-20 | United Technologies Corporation | Multiple foil transient liquid phase bonding |
| US4771537A (en) * | 1985-12-20 | 1988-09-20 | Olin Corporation | Method of joining metallic components |
| DE3781882T2 (de) * | 1987-02-10 | 1993-04-29 | Nippon Kokan Kk | Zwischenstueck zum diffusionsfuegen mit fluessiger phase. |
| JPH02282492A (ja) * | 1989-04-21 | 1990-11-20 | Eagle Ind Co Ltd | 電鋳部品と金属部品の接合体の製造方法 |
| US8083124B1 (en) * | 1990-11-19 | 2011-12-27 | General Electric Company | Method for joining single crystal members and improved foil therefor |
| US5372298A (en) * | 1992-01-07 | 1994-12-13 | The Regents Of The University Of California | Transient liquid phase ceramic bonding |
| US5234152A (en) * | 1992-01-07 | 1993-08-10 | Regents Of The University Of California | Transient liquid phase ceramic bonding |
| US6004683A (en) * | 1992-11-04 | 1999-12-21 | C. A. Patents, L.L.C. | Plural layered metal repair tape |
| US6190124B1 (en) | 1997-11-26 | 2001-02-20 | United Technologies Corporation | Columnar zirconium oxide abrasive coating for a gas turbine engine seal system |
| US5972424A (en) * | 1998-05-21 | 1999-10-26 | United Technologies Corporation | Repair of gas turbine engine component coated with a thermal barrier coating |
| US6427904B1 (en) * | 1999-01-29 | 2002-08-06 | Clad Metals Llc | Bonding of dissimilar metals |
| US6199747B1 (en) * | 1999-08-30 | 2001-03-13 | International Business Machines Corporation | High temperature refractory joining paste |
| WO2007001392A2 (en) * | 2004-10-01 | 2007-01-04 | The Regents Of The University Of Michigan | Manufacture of shape-memory alloy cellular meterials and structures by transient-liquid reactive joining |
| US7565996B2 (en) * | 2004-10-04 | 2009-07-28 | United Technologies Corp. | Transient liquid phase bonding using sandwich interlayers |
| US20060283921A1 (en) * | 2005-06-15 | 2006-12-21 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Method of diffusion bonding of nickel based superalloy substrates |
| DE102005058654B4 (de) * | 2005-12-07 | 2015-06-11 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zum flächigen Fügen von Komponenten von Halbleiterbauelementen |
| JP4162094B2 (ja) * | 2006-05-30 | 2008-10-08 | 三菱重工業株式会社 | 常温接合によるデバイス、デバイス製造方法ならびに常温接合装置 |
| JP4172806B2 (ja) * | 2006-09-06 | 2008-10-29 | 三菱重工業株式会社 | 常温接合方法及び常温接合装置 |
| US20090049794A1 (en) * | 2007-08-23 | 2009-02-26 | Barone Joseph C | Heat exchanger panel and manufacturing method thereof using transient liquid phase bonding agent and vacuum compression brazing |
| CN103084727A (zh) * | 2013-02-25 | 2013-05-08 | 河南理工大学 | 利用非晶重熔合金化制备瞬时液相扩散连接中间层的方法 |
| US10612414B2 (en) | 2016-08-22 | 2020-04-07 | United Technologies Corporation | Panel based heat exchanger |
| GB2582150A (en) * | 2019-03-12 | 2020-09-16 | Rolls Royce Plc | Method of forming a diffusion bonded joint |
| CN113042843B (zh) * | 2021-03-26 | 2022-06-28 | 宝鸡文理学院 | 一种钼/钢异种金属激光熔钎焊接方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3169048A (en) * | 1960-03-18 | 1965-02-09 | Texas Instruments Inc | Low-melting point composite product |
| US3382052A (en) * | 1964-02-26 | 1968-05-07 | Texas Instruments Inc | Ceramic brazing means |
| US3549339A (en) * | 1968-07-02 | 1970-12-22 | Coast Metals Inc | Composite brazing compositions of a composite metal having various layers containing nickel |
| US3675311A (en) * | 1970-07-02 | 1972-07-11 | Northrop Corp | Thin-film diffusion brazing of nickel and nickel base alloys |
| US3981429A (en) * | 1970-10-16 | 1976-09-21 | Rohr Industries, Inc. | Method for plated foil liquid interface diffusion bonding of titanium |
| US3678570A (en) * | 1971-04-01 | 1972-07-25 | United Aircraft Corp | Diffusion bonding utilizing transient liquid phase |
| FR2147512A5 (en) * | 1971-07-29 | 1973-03-09 | Onera (Off Nat Aerospatiale) | Brazing refractory metal alloys - using brazing solder with an infusible core |
| BE795663A (fr) * | 1972-03-20 | 1973-06-18 | United Aircraft Corp | Feuille intermediaire pour soudures par diffusion |
| US3859144A (en) * | 1973-06-27 | 1975-01-07 | United Aircraft Corp | Method for producing nickel alloy bonding foil |
| US4034906A (en) * | 1975-02-13 | 1977-07-12 | United Technologies Corporation | Diffusion bonding utilizing eutectic fugitive liquid phase |
-
1975
- 1975-12-19 US US05/642,627 patent/US4038041A/en not_active Expired - Lifetime
-
1976
- 1976-12-03 NL NL7613487A patent/NL7613487A/xx not_active Application Discontinuation
- 1976-12-07 SE SE7613723A patent/SE441341B/xx not_active IP Right Cessation
- 1976-12-08 IL IL51071A patent/IL51071A/xx unknown
- 1976-12-14 FR FR7637588A patent/FR2335299A1/fr active Granted
- 1976-12-15 IT IT30420/76A patent/IT1065965B/it active
- 1976-12-16 DE DE19762657083 patent/DE2657083A1/de active Granted
- 1976-12-16 NO NO764259A patent/NO155528C/no unknown
- 1976-12-17 BE BE173421A patent/BE849579A/xx not_active IP Right Cessation
- 1976-12-17 JP JP51152788A patent/JPS5277855A/ja active Pending
- 1976-12-17 GB GB52807/76A patent/GB1549610A/en not_active Expired
- 1976-12-17 BR BR7608480A patent/BR7608480A/pt unknown
-
1977
- 1977-05-02 US US05/792,628 patent/US4122992A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2335299B1 (no) | 1982-04-30 |
| JPS5277855A (en) | 1977-06-30 |
| DE2657083C2 (no) | 1987-07-09 |
| FR2335299A1 (fr) | 1977-07-15 |
| NO155528C (no) | 1987-04-15 |
| SE441341B (sv) | 1985-09-30 |
| US4122992A (en) | 1978-10-31 |
| BE849579A (fr) | 1977-04-15 |
| SE7613723L (sv) | 1977-06-20 |
| NO764259L (no) | 1977-06-21 |
| BR7608480A (pt) | 1977-12-20 |
| IL51071A (en) | 1978-08-31 |
| IL51071A0 (en) | 1977-02-28 |
| AU2030976A (en) | 1978-06-15 |
| GB1549610A (en) | 1979-08-08 |
| US4038041A (en) | 1977-07-26 |
| IT1065965B (it) | 1985-03-04 |
| DE2657083A1 (de) | 1977-06-30 |
| NL7613487A (nl) | 1977-06-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO155528B (no) | Duktilt mellomlag for bruk ved overgangsvaeskefasesammenbinding av metalliske gjenstander, og fremgangsmaate til sammenbinding av metalliske gjenstander. | |
| NO155185B (no) | Mellomlag for diffusjonsbinding. | |
| US8025983B2 (en) | Joining method between Fe-based steels and Ti/Ti-based alloys having joint strength higher than those of base metals by using interlayers and the joints produced using the method | |
| Yang et al. | Heat input, intermetallic compounds and mechanical properties of Al/steel cold metal transfer joints | |
| Jadoon et al. | Metal to ceramic joining via a metallic interlayer bonding technique | |
| EP0001173B1 (en) | A process for the diffusion welding of copper and stainless steel | |
| Wang et al. | High strength electron beam welded titanium–stainless steel joint with V/Cu based composite filler metals | |
| Su et al. | Influence of alloy elements on microstructure and mechanical property of aluminum–steel lap joint made by gas metal arc welding | |
| JP5495093B2 (ja) | 異種金属の接合方法及び接合構造 | |
| Shao et al. | Effect of joining parameters on microstructure of dissimilar metal joints between aluminum and galvanized steel | |
| Yue et al. | Microstructure and interfacial reactions of vacuum brazing titanium alloy to stainless steel using an AgCuTi filler metal | |
| Papis et al. | Interface formation between liquid and solid Mg alloys—An approach to continuously metallurgic joining of magnesium parts | |
| TWI357444B (en) | Zirconium-cladded steel plates, and elements of ch | |
| IL34224A (en) | Diffusion welding of nickel-base superalloys | |
| Ding et al. | TIG–MIG hybrid welding of ferritic stainless steels and magnesium alloys with Cu interlayer of different thickness | |
| JP7018699B2 (ja) | 管材、二重壁鋼管および二重壁鋼管を製造する方法 | |
| Venukumar et al. | Cold metal transfer (cmt) welding of dissimilar materials: An overview | |
| NO152995B (no) | Fremgangsmaate for metallurgisk sammenfoeyning av metalldeler | |
| CN114261156B (zh) | 一种钛合金钎焊用多层夹芯钎料箔及其制备方法 | |
| Yang et al. | Development of novel CsF–RbF–AlF3 flux for brazing aluminum to stainless steel with Zn–Al filler metal | |
| Sun et al. | Effect of ZnAl filler metals on the characteristics of the joint made by the high-frequency induction brazing of 304 stainless steel and 6A02 aluminum | |
| US4208222A (en) | In situ interlayer formation for transient liquid phase diffusion bonding | |
| Barrena et al. | Characterization of WC–Co/Ti6Al4V diffusion bonding joints using Ag as interlayer | |
| CN105246642A (zh) | 延性的含硼镍基焊接材料 | |
| Petrushynets et al. | Vacuum Diffusion Welding of Intermetallic Alloy ɣ-TiAl with High-Temperature Alloy EI437B Through Nanolayered Interlayers |