RU2585886C2 - Новая концепция высокотемпературной пайки - Google Patents

Новая концепция высокотемпературной пайки Download PDF

Info

Publication number
RU2585886C2
RU2585886C2 RU2014143253/02A RU2014143253A RU2585886C2 RU 2585886 C2 RU2585886 C2 RU 2585886C2 RU 2014143253/02 A RU2014143253/02 A RU 2014143253/02A RU 2014143253 A RU2014143253 A RU 2014143253A RU 2585886 C2 RU2585886 C2 RU 2585886C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
silicon
boron
mixture
source
substrate
Prior art date
Application number
RU2014143253/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2014143253A (ru
Inventor
Пер ШЕДИН
Кристиан ВАЛЬТЕР
Original Assignee
Альфа Лаваль Корпорейт Аб
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 Альфа Лаваль Корпорейт Аб filed Critical Альфа Лаваль Корпорейт Аб
Publication of RU2014143253A publication Critical patent/RU2014143253A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2585886C2 publication Critical patent/RU2585886C2/ru

Links

Images

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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/10—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
    • 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
    • B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • 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
    • B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/0008—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering specially adapted for particular articles or work
    • 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
    • B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/0008—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering specially adapted for particular articles or work
    • B23K1/0012—Brazing heat exchangers
    • 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
    • B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/19—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering taking account of the properties of the materials to be soldered
    • 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
    • B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/20—Preliminary treatment of work or areas to be soldered, e.g. in respect of a galvanic coating
    • 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
    • B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/20—Preliminary treatment of work or areas to be soldered, e.g. in respect of a galvanic coating
    • B23K1/203—Fluxing, i.e. applying flux onto surfaces
    • 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
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/002—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating specially adapted for particular articles or work
    • 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
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/24—Preliminary treatment
    • 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
    • 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
    • B23K35/004—Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces at least one of the workpieces being of a metal of the iron group
    • 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
    • B23K35/007—Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces at least one of the workpieces being of copper or another noble metal
    • 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
    • B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • 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
    • B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0222—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in soldering, brazing
    • B23K35/0244—Powders, particles or spheres; Preforms made therefrom
    • 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
    • B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0222—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in soldering, brazing
    • B23K35/0244—Powders, particles or spheres; Preforms made therefrom
    • B23K35/025—Pastes, creams, slurries
    • 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
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • 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
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • 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
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/34—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material comprising compounds which yield metals when heated
    • 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
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/36—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
    • 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
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/36—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
    • B23K35/3612—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest with organic compounds as principal constituents
    • B23K35/3613—Polymers, e.g. resins
    • 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
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/36—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
    • B23K35/362—Selection of compositions of fluxes
    • 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
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/36—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
    • B23K35/365—Selection of non-metallic compositions of coating materials either alone or conjoint with selection of soldering or welding materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C30/00—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C30/00—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
    • C23C30/005—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process on hard metal substrates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0062—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by spaced plates with inserted elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00—Making other particular articles
    • B21D53/02—Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers
    • B21D53/04—Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers of sheet metal
    • 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
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • 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
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
    • 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
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/08—Non-ferrous metals or alloys
    • B23K2103/12—Copper or alloys thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
    • C23C24/08—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat
    • C23C24/10—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat with intermediate formation of a liquid phase in the layer
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0012—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the apparatus having an annular form
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/08—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
    • F28F21/081—Heat exchange elements made from metals or metal alloys
    • F28F21/082—Heat exchange elements made from metals or metal alloys from steel or ferrous alloys
    • F28F21/083—Heat exchange elements made from metals or metal alloys from steel or ferrous alloys from stainless steel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/08—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
    • F28F21/089—Coatings, claddings or bonding layers made from metals or metal alloys
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F28F3/04—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element
    • F28F3/042—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of local deformations of the element
    • 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
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/4935—Heat exchanger or boiler making
    • Y10T29/49366—Sheet joined to sheet
    • 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
    • Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12771—Transition metal-base component
    • Y10T428/12778—Alternative base metals from diverse categories
    • 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
    • Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12986—Adjacent functionally defined components
    • 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
    • Y10T428/25—Web or sheet containing structurally defined element or component and including a second component containing structurally defined particles
    • 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
    • Y10T428/25—Web or sheet containing structurally defined element or component and including a second component containing structurally defined particles
    • Y10T428/259—Silicic material
    • 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
    • Y10T428/26—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension
    • Y10T428/266—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension of base or substrate
    • 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
    • Y10T428/27—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified weight per unit area [e.g., gms/sq cm, lbs/sq ft, etc.]
    • Y10T428/273—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified weight per unit area [e.g., gms/sq cm, lbs/sq ft, etc.] of coating
    • 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
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
    • Y10T428/2922—Nonlinear [e.g., crimped, coiled, etc.]
    • Y10T428/2924—Composite
    • 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
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982—Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]

Abstract

Изобретение относится к области металлургии, а именно к высокотемпературной пайке. Механическая смесь частиц порошков для высокотемпературной пайки изделия содержит по меньшей мере один источник бора и по меньшей мере один источник кремния. Частицы имеют средний размер менее чем 250 мкм, каждая частица является источником кремния или источником бора. Механическая смесь содержит бор и кремний в массовом соотношении бора к кремнию в диапазоне от 5:100 до 1:1; кремний и бор присутствуют совместно в механической смеси в концентрации по меньшей мере 25 мас.%. По меньшей мере один источник бора и по меньшей мере один источник кремния являются бескислородными за исключением неизбежных количеств загрязняющего кислорода, составляющих менее чем 10 мас.%. Упрощается процесс пайки при сокращении количества тугоплавких присадок. 10 н. и 29 з.п. ф-лы, 6 ил., 19 табл., 13 пр.

Description

Настоящее изобретение относится к новой концепции высокотемпературной пайки, смеси, композиции и изделию. Настоящее изобретение дополнительно относится к способу обеспечения паяного изделия, к паяному изделию, полученному с помощью этого способа, и к применениям.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Сегодня существуют различные способы соединения для соединения вместе сплавов, имеющих высокие температуры плавления. Под высокой температурой подразумевается температура плавления выше чем 900°C. Одним общепринятым способом, который используют, является сварка. Сварка относится к способу, в котором основной материал плавится с дополнительным материалом или без него, т.е. к созданию литого изделия посредством плавления и повторного затвердевания. Другим способом соединения является высокотемпературная пайка. В процессе высокотемпературной пайки к основному материалу добавляют тугоплавкую присадку и тугоплавкая присадка плавится во время процесса при температуре выше 450°C, т.е. формируя жидкую межфазную поверхность раздела при температуре ниже, чем температура ликвидуса основного материала, подлежащего соединению. При высокотемпературной пайке жидкая межфазная поверхность раздела должна иметь хорошее смачивание и текучесть. Низкотемпературная пайка является процессом, в котором две или больше металлических детали соединяют посредством плавления и натекания присадочного металла, т.е. припоя, в соединение, причем легкоплавкий припой имеет температуру плавления ниже, чем обрабатываемое изделие. При высокотемпературной пайке присадочный металл плавится при более высокой температуре, чем легкоплавкий припой, но при этом обрабатываемое металлическое изделие не плавится. Различие между низкотемпературной пайкой и высокотемпературной пайкой основывается на температуре плавления присадочного припоя. Температура 450°C обычно используется как точка практического разграничения между низкотемпературной пайкой и высокотемпературной пайкой.
При высокотемпературной пайке тугоплавкую присадку наносят в соприкосновение с зазором или промежутком между основным материалом, подлежащим соединению. В процессе нагрева тугоплавкая присадка плавится и заполняет зазор, подлежащий соединению. В процессе высокотемпературной пайки существуют три главные стадии, причем первая стадия называется физической стадией. Физическая стадия включает в себя смачивание и растекание тугоплавкой присадки. Вторая стадия обычно происходит при заданной температуре соединения. В течение этой стадии осуществляется взаимодействие твердое тело - жидкость, которое сопровождается существенным переносом массы. Объем основного материала, который непосредственно примыкает к жидкому присадочному металлу, либо растворяется в жидком присадочном металле, либо реагирует с ним на этой стадии. Одновременно небольшое количество элементов из жидких фаз проникает в твердый основной материал. Это перераспределение компонентов в области соединения приводит к изменениям состава присадочного металла, и иногда к началу затвердевания присадочного металла. Последняя стадия, которая перекрывает вторую, характеризуется формированием конечной микроструктуры соединения и продолжается во время затвердевания и охлаждения соединения.
Способом, тесно связанным со сваркой и высокотемпературной пайкой, является диффузионная высокотемпературная пайка (DFB), также называемая соединением в исчезающей жидкой фазе (TLP) или активированным диффузионным соединением (ADB). Иногда упоминается диффузионное соединение, но диффузионное соединение относится к диффузионной высокотемпературной пайке или к диффузионной сварке, и теперь диффузионное соединение рассматривается как нестандартный термин.
Диффузионная высокотемпературная пайка (DFB), соединение в исчезающей жидкой фазе (TLP) или активированное диффузионное соединение (ADB) является процессом, который сращивает или соединяет металлы путем их нагрева до подходящей температуры высокотемпературной пайки, при которой либо предварительно размещенный присадочный металл будет плавиться или перетекать под влиянием капиллярного эффекта, либо жидкая фаза будет формироваться на месте между двумя поверхностями, находящимися в соприкосновении друг с другом. В любом случае присадочный металл диффундирует в основной материал до тех пор, пока физические и механические свойства соединения не станут почти идентичными свойствам основного металла. Два критических аспекта DFB, TLP или ADB являются такими:
- жидкость должна быть образована и стать активной в области соединения; и
- должна произойти обширная диффузия элементов присадочного металла в основной материал.
Способы получения соединения, похожего или такого же, как соединение, получаемое при использовании DFB, TLP или ADB, но имеющего преимущество высокотемпературной пайки, например, имеющего возможность запаивать большие зазоры и т.д., посредством применения технологии высокотемпературной пайки и тугоплавких присадок раскрыты в WO 2002/38327, WO 2008/060225 и WO 2008/060226. При применении тугоплавкой присадки, т.е. тугоплавкого припоя, с составом, близким к основному материалу, но с добавленными понижающими температуру плавления компонентами, например, кремнием и/или бором, и/или фосфором. При этом паяное соединение будет иметь состав, близкий к основному материалу после высокотемпературной пайки, поскольку тугоплавкая присадка имела состав, подобный основному материалу, при этом тугоплавкая присадка смешивается с основным материалом благодаря растворению основного материала, и понижающие температуру плавления компоненты диффундируют в основной материал.
Существует множество причин для выбора определенного способа соединения, такие как стоимость, производительность, безопасность, скорость и свойства соединенного изделия. Родственные Е-модули будут уменьшать риск высоких напряжений в материале с более высоким Е-модулем, когда материал нагружается. При похожем коэффициенте теплового расширения результатом будет уменьшение термически индуцированных напряжений. При похожем электрохимическом потенциале результатом будет уменьшение риска коррозии.
Использование присадок, т.е. сплавов, при соединении основных металлов является сложным процессом. Присадка должна находиться в форме, которая могла бы быть нанесена на основной металл перед нагревом. Обычно присадки представляют собой частицы, соответственно произведенные сверхтонким измельчением, но присадки также могут быть в форме фольги, произведенной "формованием из расплава", т.е. быстрого затвердевания (RS). Что касается RS, то с его помощью можно произвести лишь ограниченное число составов. Число составов, которые могут быть изготовлены в виде частиц, т.е. порошка, значительнее, и обычным способом производства порошков является сверхтонкое измельчение. Когда присадки находятся в форме порошков, тогда их часто комбинируют со связующими для образования пасты, которая может быть нанесена на основной металл любым подходящим образом. Производство фольги или производство порошков для сплавов являются сложными процессами, и, следовательно, дороги. Когда используют порошки, порошки наносят в подходящей форме пасты, как упомянуто выше, это добавит дополнительный этап в процесс, поскольку паста должна быть смешена со связующими и другими компонентами, которые являются практически значимыми для свойств пасты. В обоих процессах выполняют большой объем работы для получения правильной формы, свойств, внешнего вида и состава присадки перед плавлением и соединением.
ИЗОБРЕТЕНИЕ
Целью изобретения является уменьшение количества этапов процесса соединения подложек из основных материалов. Другой целью является упрощение соединения основных материалов и, таким образом, уменьшение затрат.
Если это возможно, при выборе тугоплавких присадок выгодным является состав, близкий к основному материалу, поскольку основной материал выбран для целей назначения изделия. Если бы это было возможно, и затраты являлись бы неограниченными, лучше всего было бы разработать по одной тугоплавкой присадке для каждого основного материала. Следовательно, другой целью изобретения является сокращение необходимого числа тугоплавких присадок.
Соответственно, настоящее изобретение предлагает решение технических проблем и целей с помощью новой изобретательской концепции высокотемпературной пайки. Первый аспект относится к смеси по меньшей мере одного источника бора и по меньшей мере одного источника кремния, причем смесь включает в себя бор и кремний в массовом соотношении бора к кремнию в диапазоне от примерно 3:100 масс./масс. до примерно 100:3 масс./масс., предпочтительно в диапазоне от примерно 5:100 мас./мас. до примерно 2:1 мас./мас., более предпочтительно от примерно 5:100 мас./мас. до примерно 1:1 мас./мас., при этом кремний и бор присутствуют в смеси в концентрации по меньшей мере 25 мас.%, предпочтительно кремний и бор присутствуют в смеси в концентрации по меньшей мере 35 мас.%. По меньшей мере один источник бора и по меньшей мере один источник кремния являются бескислородными за исключением неизбежных количеств загрязняющего кислорода, и при этом смесь является механической смесью порошков, а частицы в порошках могут иметь средний размер частиц менее чем 250 мкм, предпочтительно частицы в порошках имеют средний размер частиц менее чем 160 мкм, и более предпочтительно частицы имеют средний размер частиц менее чем 100 мкм.
Смесь по настоящему изобретению является выгодной в том, что она обеспечивает возможности получать соединения между подложками. Полученные соединения состоят из материала, подобного материалу(ам) подложек, за исключением того, что соединения содержат дополнительные количества элементов смеси. Путем обеспечения формирования соединений материала в подложках в соответствии с новой концепцией высокотемпературной пайки, можно избежать или по меньшей мере снизить риски коррозии, поскольку будет меньше различий между материалом в соединениях и в подложке по сравнению с тем, когда используются коммерческие материалы для высокотемпературной пайки.
Подложки относятся к деталям получаемого изделия, при этом данные детали могут быть, например, но не ограничиваются этим, толстыми деталями, такими как сепараторы или отстойники и т.д., либо тонкими деталями, такими как пластины или рулоны. Подложками могут быть любые детали, которые должны быть соединены или на которые следует нанести покрытие. Подложки также могут быть заготовками. Подложки состоят из основных материалов, т.е. из материала, подлежащего высокотемпературной пайке. Основные материалы относятся к основным металлам или основным сплавам, причем упомянутые основной металл или основные сплавы подходят для высокотемпературной пайки. Примеры основных материалов могут быть найдены в таблице 1, при этом изобретение не ограничивается примерами в таблице 1.
Основной материал может быть сплавом, включающим в себя элементы, такие как железо (Fe), хром (Cr), никель (Ni), молибден (Mo), марганец (Mn), медь (Cu), кобальт (Co) и т.д. Примеры таких сплавов находятся в списке таблицы 1, причем основные материалы не ограничиваются этим списком, а являются лишь примерами возможных основных материалов.
Таблица 1
Основные материалы Приблизительная температура солидуса [°C] Приблизительная температура ликвидуса [°C]
Никель 200/201 1435 1445
Nicrofer 5923hMo 1310 1360
Сплав Hastelloy® C-2000® 1328 1358
Hastelloy B3 1370 1418
Сплав C22 1357 1399
Inconel 625 1290 1350
Сплав C 276 1325 1370
Nicrofer 3033 1330 1370
Nicrofer 3127HMo 1350 1370
AL6XN 1320 1400
254SMO 1325 1400
Монель 400 1299 1348
Низкоуглеродистая сталь 1505 1535
Нержавеющая сталь типа 316 1390 1440
Нержавеющая сталь типа 304 1399 1421
Основной материал относится к металлу или сплаву. Сплав определяется как однородное объединение или соединение двух или более элементов, причем сплав обладает выраженными показателями всех или большинства тех характеристик, которые обычно описываются как металлические. Сплавы являются соединениями, а не только смесями. Металл относится к элементу, который имеет металлические свойства.
Соединения являются комбинациями двух или более элементов. Стекло, сталь, окись железа являются соединениями, в которых каждый атом притягивается всеми смежными атомами так, что образуется однородное или почти однородное твердое тело, причем такие тела очевидно не являются только механическими смесями, химическими соединениями переменного или неопределенного состава, такими как силикаты и полимеры, которые химически соединяются, но являются соединением переменных составов.
Без привязки к какой-либо конкретной теории, изобретатели полагают, что присутствие бора обеспечивает смачиваемость и понижение температуры плавления, а кремний обеспечивает понижение температуры плавления.
Источник бора относится к элементарному бору (B), сплаву или соединению, содержащему бор.
Источник кремния относится к элементарному кремнию (Si), сплаву или соединению, содержащему кремний.
Механическая смесь порошков относится к механическому смешиванию двух или больше компонентов. Механическая смесь порошков представляет собой частицы из различных источников, причем каждая частица является либо источником бора, либо источником кремния.
Загрязняющий кислород относится к неизбежным количествам кислорода, которые содержатся, например, в технических сортах и т.д. источника кремния или источника бора, и это количество может составлять вплоть до 5 мас.% кислорода в источнике бора и вплоть до 5 мас.% кислорода в источнике кремния. Загрязняющий кислород может составлять вплоть до 10 мас.%.
Количество кремния и бора в смеси зависит от чистоты кремния и бора, а также от типа источника кремния или источника бора, которые содержатся в смеси. Например, если источником кремния является ферросилиций (Fe-Si), железо является тяжелым, и количество кремния и бора будет ниже. В таблице 2 приведено несколько примеров.
Таблица 2
Смесь B или Si B4C, Fe-B, Fe-Si, Ni-B Si B Общая масса Масса B+Si Количество B+Si
[мас.%]
Si/B4C 10,0 2,6   2,0 12,6 12,0 95,2
Si/Fe-B 10,1 12,5   2,0 22,6 12,1 53,5
B/Fe-Si 2,0 30,2 10,1   32,6 12,1 37,6
Si/Ni-B 10,1 13,0   2,0 23,1 12,1 52,4
В соответствии с одним примером смесь по меньшей мере одного источника бора и по меньшей мере одного источника кремния включает в себя бор и кремний в массовом соотношении бора к кремнию в диапазоне от примерно 5:100 до примерно 2:1, предпочтительно от примерно 5:100 до примерно 1:1, причем кремний и бор присутствуют в смеси в концентрации по меньшей мере 50 мас.%, предпочтительно кремний и бор присутствуют в смеси в концентрации по меньшей мере 60 мас.%, более предпочтительно кремний и бор присутствуют в смеси в концентрации по меньшей мере 70 мас.%, наиболее предпочтительно кремний и бор присутствуют в смеси в концентрации по меньшей мере 80 мас.%, и причем по меньшей мере один источник бора и по меньшей мере один источник кремния являются бескислородными за исключением неизбежных количеств загрязняющего кислорода, и причем смесь является механической смесью порошков, а частицы в порошках имеют средний размер частиц менее чем 160 мкм.
Одним преимуществом размера частиц менее чем 250 мкм является способность распределять смесь на подложке настолько равномерно, насколько это возможно.
Одно преимущество массового соотношения бора и кремния в диапазоне от примерно 5:100 до примерно 2:1 состоит в том, что полученный тугоплавкий припой будет иметь хорошую смачиваемость и, таким образом, хорошую текучесть. Хорошая текучесть является преимуществом при высокотемпературной пайке соединений, потому что полученный тугоплавкий припой будет вытекать из тех областей, где получается тугоплавкий припой, и перетекать в область соединения.
В соответствии с другим примером имеется смесь по меньшей мере одного источника бора и по меньшей мере одного источника кремния, при этом смесь включает в себя бор и кремний в массовом соотношении бора к кремнию в диапазоне от примерно 1:10 до примерно 7:10, причем кремний и бор присутствуют в смеси в концентрации по меньшей мере 25 мас.%, предпочтительно кремний и бор присутствуют в смеси в концентрации по меньшей мере 35 мас.%. Упомянутый по меньшей мере один источник бора и упомянутый по меньшей мере один источник кремния являются бескислородными за исключением неизбежных количеств загрязняющего кислорода, и причем смесь является механической смесью порошков, а частицы в порошках имеют средний размер частиц менее чем 160 мкм, предпочтительно менее чем 100 мкм.
В соответствии с другим примером имеется смесь по меньшей мере одного источника бора и по меньшей мере одного источника кремния, при этом смесь включает в себя бор и кремний в массовом соотношении бора к кремнию в диапазоне от примерно 15:100 до примерно 4:10, причем кремний и бор присутствуют в смеси в концентрации по меньшей мере 25 мас.%, предпочтительно кремний и бор присутствуют в смеси в концентрации по меньшей мере 35 мас.%. Упомянутый по меньшей мере один источник бора и упомянутый по меньшей мере один источник кремния являются бескислородными за исключением неизбежных количеств загрязняющего кислорода, и причем смесь является механической смесью порошков, а частицы в порошках имеют размер частиц менее чем 160 мкм, предпочтительно менее чем 100 мкм.
В соответствии с другим примером имеется смесь по меньшей мере одного источника бора и по меньшей мере одного источника кремния, при этом смесь включает в себя бор и кремний в массовом соотношении бора к кремнию в диапазоне от примерно 3:100 до примерно 100:3, предпочтительно в диапазоне от примерно 5:100 до примерно 1:1, причем кремний и бор присутствуют в смеси в диапазоне от примерно 40 мас.% до примерно 100 мас.%, предпочтительно кремний и бор присутствуют в смеси в диапазоне от примерно 45 мас.% до примерно 100 мас.%. Упомянутый по меньшей мере один источник бора и упомянутый по меньшей мере один источник кремния являются бескислородными за исключением неизбежных количеств загрязняющего кислорода, и причем смесь является механической смесью порошков, а частицы в порошках имеют средний размер частиц менее чем 160 мкм, предпочтительно менее чем 100 мкм.
В соответствии с одним примером имеется смесь по меньшей мере одного источника бора и по меньшей мере одного источника кремния, при этом смесь включает в себя бор и кремний в массовом соотношении бора к кремнию в диапазоне от примерно 1:10 до примерно 7:10, причем кремний и бор присутствуют в смеси в диапазоне от примерно 40 мас.% до примерно 100 мас.%, предпочтительно кремний и бор присутствуют в смеси в диапазоне от примерно 45 мас.% до примерно 100 мас.%. Упомянутый по меньшей мере один источник бора и упомянутый по меньшей мере один источник кремния являются бескислородными за исключением неизбежных количеств загрязняющего кислорода, и причем смесь является механической смесью порошков, а частицы в порошках имеют средний размер частиц менее чем 160 мкм, предпочтительно менее чем 100 мкм, более предпочтительно менее чем 50 мкм.
В соответствии с другим примером имеется смесь по меньшей мере одного источника бора и по меньшей мере одного источника кремния, при этом смесь включает в себя бор и кремний в массовом соотношении бора к кремнию в диапазоне от примерно 15:100 до примерно 4:10, причем кремний и бор присутствуют в смеси в диапазоне от примерно 40 мас.% до примерно 100 мас.%, предпочтительно в диапазоне от примерно 45 мас.% до примерно 100 мас.%. Упомянутый по меньшей мере один источник бора и упомянутый по меньшей мере один источник кремния являются бескислородными за исключением неизбежных количеств загрязняющего кислорода, и причем смесь является механической смесью порошков, а частицы в порошках имеют средний размер частиц менее чем 160 мкм, предпочтительно менее чем 100 мкм, более предпочтительно менее чем 50 мкм.
В соответствии с одним примером имеется смесь бора и кремния, при этом смесь включает в себя бор и кремний в массовом соотношении бора к кремнию в диапазоне от примерно 1:10 до примерно 7:10, причем кремний и бор присутствуют в смеси в диапазоне от примерно 40 мас.% до примерно 100 мас.%, предпочтительно в диапазоне от примерно 45 мас.% до примерно 100 мас.%. Упомянутый по меньшей мере один источник бора и упомянутый по меньшей мере один источник кремния являются бескислородными за исключением неизбежных количеств загрязняющего кислорода, и причем смесь является механической смесью порошков, а частицы в порошках имеют средний размер частиц менее чем 160 мкм, предпочтительно менее чем 100 мкм, более предпочтительно менее чем 50 мкм.
В соответствии с одним примером упомянутый по меньшей мере один источник кремния может быть выбран из группы, состоящей из элементарного кремния (Si), сплава или соединения, содержащего кремний. Источник кремния может быть чистым или техническим сортом.
В соответствии с другим примером упомянутый по меньшей мере один источник бора может быть выбран из группы, состоящей из элементарного бора (B), сплава или соединения, содержащего бор. Источник бора может быть чистым или техническим сортом.
В соответствии с другим примером упомянутый по меньшей мере один источник бора может быть выбран, но не ограничен этим, из группы, состоящей из элементарного бора, карбидов бора, боридов никеля или боридов кремния. Упомянутый по меньшей мере один источник кремния может быть выбран, но не ограничен этим, из группы, состоящей из элементарного кремния, ферросилиция, кремнистого железа, карбидов кремния или боридов кремния.
В соответствии с другим примером упомянутый по меньшей мере один источник бора может быть выбран из элементарного бора, B4C, B4Si, B3Si, NiB и FeB, а упомянутый по меньшей мере один источник кремния может быть выбран из элементарного кремния, FeSi, SiC и B4Si, B3Si.
В соответствии с одним примером смесь может быть механической смесью порошков. Смесь определяется как механическое смешивание двух или более компонентов. В соответствии с первым аспектом смесь является механической смесью или механической микстурой двух или более порошков, т.е. смесью порошка "источника кремния" и порошка "источника бора".
Второй аспект относится к композиции, включающей в себя смесь согласно первому аспекту изобретения.
В соответствии с одним примером композиция может дополнительно включать в себя порошки основного материала в комбинации с любым из примеров смеси согласно первому аспекту.
Основной материал относится к металлу или сплаву, который является подходящим для высокотемпературной пайки, как упомянуто выше. Например, основной материал может включать в себя любой металл, как показано в таблице 2.
В соответствии с другим примером композиция может также включать в себя порошки основного материала, в которых основной материал присутствует в количестве менее чем 75 мас.%, рассчитанного на общую массу кремния, бора и основного материала. Такая композиция обеспечивает дополнительный основной материал при получении тугоплавкого припоя во время процесса сплавления. При высокотемпературной пайке, например, тонких деталей или тонких пластин дополнительный основной материал может снижать или уменьшать риск прогорания пластин или деталей, как видно из экспериментальных примеров ниже.
В соответствии с другим примером композиция дополнительно включает в себя порошки тугоплавкого припоя.
Тугоплавкий припой относится к основному материалу, который сплавляется с понижающими температуру плавления компонентами, и, таким образом, обладает более низкой температурой плавления, чем основной материал.
В соответствии с дополнительным примером композиция дополнительно включает в себя по меньшей мере одно связующее, выбранное из растворителей, воды, масел, гелей, лаков, олифы, полимеров, воска или их комбинаций.
В качестве примера, связующее может быть выбрано из сложных полиэфиров, полиэтиленов, полипропиленов, акриловых полимеров, (мет)акриловых полимеров, поливиниловых спиртов, поливинилацетатов, полистиролов, восков.
В соответствии с дополнительным примером связующее может быть сложным полиэфиром, воском или их комбинациями.
В соответствии с дополнительным примером композиция является краской или композиция является пастой, или композиция является дисперсией.
В соответствии с дополнительным примером связующее является гелем, а композиция является пастой.
Если композиция является пастой, одно преимущество состоит в том, что паста может быть легко нанесена на выбранные области на подложке.
В соответствии с дополнительным примером связующее является лаком или олифой, а композиция является краской.
Одно преимущество композиции, являющейся краской, состоит в том, что краска может быть легко распределена по поверхности подложки и прилипает к поверхности, и поэтому может удерживаться, например, при транспортировке, штамповании, резке и т.д.
В соответствии с дополнительным примером связующее выбирается из сложных полиэфиров, полиэтиленов, полипропиленов, акриловых полимеров, (мет)акриловых полимеров, поливиниловых спиртов, поливинилацетатов, полистиролов, восков или их комбинаций, а композиция является краской или композиция является пастой.
В соответствии с дополнительным примером связующее выбирается из сложных полиэфиров, полиэтиленов, полипропиленов, акриловых полимеров, (мет)акриловых полимеров, поливиниловых спиртов, поливинилацетатов, полистиролов, восков или их комбинаций, а композиция является краской.
В соответствии с дополнительным примером связующее выбирается из сложных полиэфиров, полиэтиленов, полипропиленов, акриловых полимеров, (мет)акриловых полимеров, поливиниловых спиртов, поливинилацетатов, полистиролов, восков или их комбинаций, а композиция является пастой.
В соответствии с дополнительным примером смесь диспергируется в связующем.
В соответствии с дополнительным примером композиция является дисперсией.
Если композиция является дисперсией, одно преимущество состоит в том, что связующее может легко быть выпарено после нанесения дисперсии на поверхность подложки. Другим преимуществом является меньшее количество дополнительного углерода, включаемого в тугоплавкий припой.
Третий аспект относится также к изделию, в котором композиция согласно примерам второго аспекта может быть нанесена на подложку. Подложка может быть основным материалом.
Основной материал может быть металлом или сплавом, при этом упомянутые основные материалы подходят для высокотемпературной пайки, как упоминалось ранее. Сплав определяется как однородное объединение или соединение двух или более элементов, причем сплав обладает выраженными показателями всех или большинства тех характеристик, которые обычно описываются как металлические. Сплавы являются соединениями, а не только смесями. Бор классифицируется как металлоид, и не является металлом. Кремний является четырехвалентным металлоидом, и не является металлом. Кремний и бор могут быть сплавами, когда они находятся в соединении вместе с металлическим элементом.
Подложка представляет собой детали получаемого изделия, детали могут быть, например, но не ограничены этим, толстыми деталями, такими как детали сепараторов или детали отстойников и т.д., либо тонкими деталями, такими как пластины или рулоны, т.е. упомянутая подложка может быть любыми деталями, которые должны быть соединены или на которые следует нанести покрытие. Подложки также могут быть заготовками.
В соответствии с одним примером, изделие включает в себя подложку из основного материала, имеющего температуру солидуса выше 1100°C, и изделие включает в себя также композицию согласно любому из примеров в соответствии со вторым аспектом, причем по меньшей мере часть подложки имеет поверхностный слой композиции.
Новая концепция высокотемпературной пайки обеспечивает, например, соединения, которые получают с помощью тугоплавкого припоя, причем тугоплавкий припой формируется в процессе плавления основного материала и смеси бора и кремния. Тугоплавкий припой в расплавленной форме транспортируется под действием капиллярных сил в область соединения, главным образом, из соседних областей. Температура для концепции высокотемпературной пайки составляет выше 900°C, т.е. выше точки разграничения между низкотемпературной пайкой и высокотемпературной пайкой. Сформированный тугоплавкий припой представляет собой сплав, который, кроме элементов основного материала, имеет элементы, понижающие температуру ликвидуса. Следовательно, тугоплавкий припой имеет температуру ликвидуса ниже, чем у основного материала.
В соответствии с одним примером композицию наносят на подложку, и среднее общее количество нанесенного кремния и бора наносится в среднем количестве менее чем 1 мг/мм2, предпочтительно в диапазоне от 0,01 до 1 мг/мм2, более предпочтительно в диапазоне от 0,02 до 0,8 мг/мм2, наиболее предпочтительно в диапазоне от 0,03 до 0,07 мм/мм2.
В соответствии с другим примером среднее общее количество нанесенного кремния и бора наносится в среднем количестве в диапазоне от 0,06 до 0,3 мг/мм2, если подложка имеет толщину <1 мм.
В соответствии с другим примером среднее общее количество нанесенного кремния и бора наносится в среднем количестве в диапазоне от 0,06 до 1 мг/мм2, если подложка имеет толщину >1 мм.
В соответствии с другим примером изделие может быть получено путем нанесения композиции, согласно любому из примеров второго аспекта, на поверхность подложки, причем упомянутая композиция может быть нанесена как краска, либо композиция может быть нанесена как паста, либо композиция может быть нанесена как дисперсия.
В соответствии с другим примером изделие, согласно любому из примеров в соответствии с третьим аспектом, может быть предназначено для высокотемпературной пайки соединений между областями соприкосновения подложек, либо изделие может быть предназначено для покрытия подложек, либо изделие может быть предназначено как для высокотемпературной пайки соединений, так и для покрытия подложек.
В соответствии с другим примером основной материал изделия может быть выбран из группы, состоящей из сплавов на основе железа, сплавов на основе никеля, сплавов на основе хрома, сплавов на основе меди и сплавов на основе кобальта.
В соответствии с одним примером основной материал может включать в себя от примерно 15 до примерно 22 мас.% хрома, от примерно 8 до примерно 22 мас.% никеля, от примерно 0 до примерно 3 мас.% марганца, от примерно 0 до примерно 1,5 мас.% кремния, необязательно от примерно 1 до примерно 8 мас.% молибдена, а остальное - железо, все процентные доли являются массовым процентом.
В соответствии с другим примером основной материал может включать в себя от примерно 15 до примерно 22 мас.% хрома, от примерно 8 до примерно 22 мас.% никеля, от примерно 0,2 до примерно 3 мас.% марганца, от примерно 0,1 до примерно 1,5 мас.% кремния, необязательно от примерно 1 до примерно 8 мас.% молибдена, а остальное - железо, все процентные доли являются массовым процентом.
В соответствии с другим примером основной материал может включить в себя от примерно 15 до примерно 22 мас.% хрома, от примерно 8 до примерно 22 мас.% никеля, от примерно 1 до примерно 3 мас.% марганца, от примерно 0,5 до примерно 1,5 мас.% кремния, необязательно от примерно 1 до примерно 8 мас.% молибдена, а остальное - железо, все процентные доли являются массовым процентом.
В соответствии с другим примером основной материал может включать в себя более чем 80 мас.% Ni.
В соответствии с другим примером основной материал может включать в себя более чем 50 мас.% Fe, менее чем 13 мас.% Cr, менее чем 1 мас.% Mo, менее чем 1 мас.% Ni и менее чем 3 мас.% Mn.
В соответствии с другим примером основной материал может включать в себя более чем 10 мас.% Cr и более чем 60 мас.% Ni.
В соответствии с другим примером основной материал может включать в себя более чем 15 мас.% Cr, более чем 10 мас.% Mo и более чем 50 мас.% Ni.
В соответствии с другим примером основной материал может включать в себя более чем 10 мас.% Fe, от 0,1 до 30 мас.% Mo, от 0,1 до 30 мас.% Ni и более чем 50 мас.% Co.
В соответствии с другим примером третьего аспекта поверхностный слой материала может быть обеспечен на по меньшей мере одной стороне подложки, либо поверхностный слой материала обеспечивают на обеих сторонах подложки.
В соответствии с другим примером третьего аспекта подложки могут быть рулонами, пластинами и деталями изделий.
В соответствии с другим примером третьего аспекта подложки могут быть разрезаны, отформованы, отштампованы или подвергнуты комбинациям этих обработок. В соответствии с другим примером подложки могут быть теплообменными пластинами или пластинами реактора, или деталями сепараторов, или деталями отстойников, или деталями клапанов и т.д.
В зависимости от того, какие основные материалы используются, существуют различные предпочтительные основные материалы, имеющие различную температуру солидуса, т.е. ту температурную точку, при которой материал затвердевает. В соответствии с данным изобретением температура солидуса основного материала может быть выше 1100°C. В соответствии с одной альтернативой данного изобретения температура солидуса основного материала может быть выше 1220°C. В соответствии с другой альтернативой данного изобретения температура солидуса основного материала может быть выше 1250°C. В соответствии с дополнительной альтернативой данного изобретения температура солидуса основного материала может быть выше 1300°C.
Поверхностный слой может быть нанесен в виде порошка смеси, либо с помощью таких средств, как физическое осаждение из паровой фазы (PVD) или химическое осаждение из паровой фазы (CVD). Физическое осаждение из паровой фазы (PVD) представляет собой разнообразие осаждений в вакууме и является общим термином, используемым для описания любого из разнообразия способов осаждения тонких пленок путем конденсации испаренной формы желаемого материала пленки на различные поверхности заготовок, например, на полупроводниковые пластины. Этот способ нанесения покрытий включает в себя чисто физические процессы, такие как высокотемпературное вакуумное испарение с последующей конденсацией или бомбардировку распыленной плазмой, а не осуществление химической реакции на поверхности, которую следует покрыть, как при химическом осаждении из паровой фазы. Химическое осаждением из паровой фазы (CVD) является химическим процессом, используемым для производства твердых материалов высокой чистоты с высокими рабочими характеристиками. Этот процесс используется, например, в полупроводниковой промышленности для производства тонких пленок. В обычном процессе CVD полупроводниковая пластинка, т.е. подложка, подвергается воздействию одного или более летучих прекурсоров, которые реагируют и/или разлагаются на поверхности подложки, производя желаемое осажденное вещество. Зачастую также образуются летучие побочные продукты, которые удаляют посредством газового потока через реакционную камеру.
Четвертый аспект относится к покрытому слоем тугоплавкого припоя изделию, включающему в себя слой тугоплавкого припоя и подложку, при этом данное покрытое слоем тугоплавкого припоя изделие получается путем нагрева изделия согласно любому из примеров третьего аспекта, и при этом слой тугоплавкого припоя имеет температуру плавления ниже, чем температура плавления подложки.
Другой пример относится к покрытому слоем тугоплавкого припоя изделию, при этом упомянутое покрытое слоем тугоплавкого припоя изделие может включать в себя композицию согласно любому из примеров второго аспекта, при этом упомянутая композиция включает в себя смесь, причем слой тугоплавкого припоя получен на поверхности подложки сплавлением смеси с элементами на поверхности подложки и нагревом подложки и композиции до температуры выше, чем температура солидуса полученного тугоплавкого припоя, и при этом полученный тугоплавкий припой может иметь температуру плавления ниже, чем температура плавления подложки.
В соответствии с одним примером покрытого слоем тугоплавкого припоя изделия подложки могут быть подвергнуты резке, формованию, штампованию или их комбинациям перед нанесением поверхностного слоя композиции, либо при этом подложки могут быть подвергнуты резке, формованию, штампованию или их комбинациям после нанесения поверхностного слоя композиции, либо при этом подложки могут быть подвергнуты резке, формованию, штампованию или их комбинациям после получения тугоплавкого припоя на поверхности основного металла.
Покрытое слоем тугоплавкого припоя изделие может быть получено посредством предварительной высокотемпературной пайки таким путем, что основной материал и поверхностный слой могут быть нагреты до температуры выше, чем температура солидуса полученного тугоплавкого припоя в тугоплавком слое, и ниже, чем температура солидуса основного материала. На этапе предварительной высокотемпературной пайки на основном материале получают слой тугоплавкого припоя. Тугоплавкий припой в поверхностном слое может включать в себя смесь согласно первому аспекту и элементы основного материала.
В соответствии с одним примером изделия могут иметь другие формы и поверхностный слой смеси может находиться на одной стороне изделия, одиночный поверхностный слой, или на двух сторонах изделия, двойной поверхностный слой, или смесь может находиться на нескольких сторонах изделия. Изделие может быть подвергнуто резке, формованию, штампованию или их комбинациям до нанесения поверхностного слоя, после нанесения поверхностного слоя, или после этапа предварительной высокотемпературной пайки.
Пятый аспект относится к способу обеспечения изделия, имеющего по меньшей мере одно паяное соединение между областями соприкосновения подложек, причем способ содержит:
Этап (i) нанесения по меньшей мере одного источника кремния и по меньшей мере одного источника бора на по меньшей мере одну подложку;
Этап (ii) сборки подложек с упомянутыми нанесенными источниками с по меньшей мере одной дополнительной подложкой с нанесенным на нее источником кремния или источником бора или без них;
Этап (iii) нагрева собранных подложек до температуры высокотемпературной пайки ниже 1250°C в печи в вакууме, в инертном газе, в восстановительной атмосфере или в их комбинациях; и
Этап (iv) охлаждения собранных подложек и получения изделия, имеющего по меньшей мере одно паяное соединение между областями соприкосновения подложек.
Области соприкосновения относятся к областям, где первая подложка находится в соприкосновении со второй подложкой, и где в процессе высокотемпературной пайки будет сформировано соединение.
Сборка относится к укладке, например, пластин, но не ограничена этим, таких как теплообменные пластины. Сборка дополнительно относится к сборке деталей.
В соответствии с одним примером способ может включать в себя нанесение механической смеси по меньшей мере одного источника кремния и по меньшей мере одного источника бора.
В соответствии с одним примером способ может включать в себя то, что упомянутый по меньшей мере один источник кремния и упомянутый по меньшей мере один источник бора являются одним и тем же, предпочтительно источник бора и источник кремния являются боридами кремния.
В соответствии с одним примером способ может включать в себя то, что упомянутый по меньшей мере один источник кремния может быть нанесен на подложку как один слой, а упомянутый по меньшей мере один источник бора может быть нанесен на подложку как другой слой.
В соответствии с одним примером способ может включать в себя то, что упомянутый по меньшей мере один источник бора может быть нанесен на подложку как один первый слой, а упомянутый по меньшей мере один источник кремния может быть нанесен как второй слой поверх первого слоя на подложке.
В соответствии с одним примером способ может включать в себя то, что упомянутый по меньшей мере один источник бора может быть нанесен как один слой на первую подложку, а по меньшей мере один источник кремния может быть нанесен как один слой на вторую подложку перед сборкой этих двух подложек на этапе (ii) и обеспечением соединений между областями соприкосновения между этими двумя подложками на этапе (iii).
В соответствии с одним примером способ может включать в себя то, что упомянутый по меньшей мере один источник кремния и по меньшей мере один источник бора могут находиться в одной и той же смеси, а кремний и бор могут присутствовать в этой смеси в диапазоне от 25 мас.% до 100 мас.%, и при этом смесь является механической смесью порошков.
В соответствии с другим примером способ может содержать то, что этап (i) включает в себя нанесение композиции, содержащей смесь по меньшей мере одного источника кремния и по меньшей мере одного источника бора, причем данную композицию наносят на по меньшей мере часть одной поверхности на по меньшей мере одной подложки.
В соответствии с одним примером способ может включать в себя то, что упомянутый по меньшей мере один источник кремния и по меньшей мере один источник бора могут быть нанесены на одну или более подложки в виде смеси, при этом смесь включает в себя бор и кремний в массовом соотношении бора к кремнию в диапазоне от примерно 3:100 мас./мас. до примерно 100:3 мас./мас., предпочтительно массовое соотношение бора к кремнию в диапазоне от примерно 5:100 до примерно 1:1. Более предпочтительно данная смесь может иметь массовое соотношение бора к кремнию в диапазоне от примерно 1:10 до примерно 7:10, и наиболее предпочтительно данная смесь может иметь массовое соотношение бора к кремнию в диапазоне от примерно 15:100 до примерно 4:10. Кремний и бор вместе могут присутствовать в смеси в диапазоне от примерно 25 мас.%, предпочтительно от 35 мас.%, более предпочтительные от 40 мас.% до примерно 100 мас.%, наиболее предпочтительно, чтобы кремний и бор вместе присутствовали в данной смеси в диапазоне от примерно 45 мас.% до примерно 100 мас.%.
В соответствии с дополнительным примером способ может содержать то, что этап (i) включает в себя нанесение композиции в виде краски на по меньшей мере часть одной поверхности на по меньшей мере одной подложке.
В соответствии с дополнительным примером способ может содержать то, что этап (iii) включает в себя нагрев собранных подложек, получение расплавленной фазы тугоплавкого припоя на подложке (ах) и позволение этой расплавленной фазе быть перемещенной под действием капиллярных сил к областям соприкосновения между подложками.
Расплавленная фаза может быть фазой, которая плавится и имеет температуру плавления ниже, чем у подложки, и расплавленная фаза может быть получена при сплавлении кремния и бора с элементами на поверхности подложки.
В одном примере способа согласно пятому аспекту, этап нагрева (этап (iii)) включает в себя нагрев изделия до температуры по меньшей мере 900°C, предпочтительно по меньшей мере 1000°C, более предпочтительно по меньшей мере 1040°C и наиболее предпочтительно по меньшей мере 1100°C.
В одном примере способа согласно пятому аспекту, способ включает в себя дополнительный этап перед этапом нанесения, т.е. этапом (i), причем упомянутый дополнительный этап включает в себя резку или формование, или их комбинации, подложки(ек) перед этапом нанесения.
В другом примере способа согласно пятому аспекту, способ включает в себя дополнительный этап между этапом нанесения, т.е. этапом (i), и этапом сборки, т.е. этапом (ii), причем упомянутый дополнительный этап включает в себя резку или формование, или их комбинации, изделия с этапа нанесения перед этапом сборки.
В другом примере способа согласно пятому аспекту, способ включает в себя первый дополнительный этап после этапа нанесения, причем первый дополнительный этап включает в себя нагрев изделия с этапа нанесения до температуры, предусматривающей получение слоя тугоплавкого припоя на подложке, и охлаждение полученной подложки, имеющей полученный слой тугоплавкого припоя.
В другом примере способа согласно пятому аспекту, способ включает в себя второй дополнительный этап, причем второй дополнительный этап включает в себя резку или формование, или их комбинации, упомянутой подложки, имеющей полученный слой тугоплавкого припоя.
В соответствии с одним примером способ может включать в себя то, что могут быть получены паяные теплообменные пластины или паяные пластины реактора.
В соответствии с одним примером способ может включать в себя то, что полученное паяное изделие выбирают из теплообменников, пластинчатых реакторов, деталей реакторов, деталей сепараторов, деталей отстойников, деталей насосов, деталей клапанов.
В соответствии с одним примером паяное изделие, которое может быть получено на этапе (iv), может быть обеспечено соединением(ями), полученным посредством получения тугоплавкого припоя в процессе плавления основного материала и смеси и перемещением под действием капиллярных сил тугоплавкого припоя в расплавленной форме в область соединения(ий), главным образом, из соседних областей.
В соответствии с одним примером пятого аспекта температура солидуса основного материала может быть выше 1220°C. В соответствии с другим примером температура солидуса основного материала может быть выше 1250°C. В соответствии с дополнительным примером температура солидуса основного материала может быть выше 1300°C.
В соответствии с одним примером полученное изделие может быть подвергнуто высокотемпературной пайке при температуре ниже 1250°C. В соответствии с другим примером данное изделие может быть подвергнуто высокотемпературной пайке при температуре ниже 1200°C. В соответствии с дополнительным примером данное изделие может быть подвергнуто высокотемпературной пайке при температуре выше 1100°C. В соответствии с дополнительным примером данное изделие может быть подвергнуто высокотемпературной пайке в диапазоне температур от примерно 1100°C до примерно 1250°C.
Паяное изделие, полученное способом согласно примерам пятого аспекта, может иметь соединения. Соединения данного паяного изделия получают с помощью образованного тугоплавкого припоя, причем тугоплавкий припой формируется в процессе плавления из основного металла и смеси, и затекает в соединение из соседних областей, причем элементами, найденными в тугоплавком припое, кроме элементов основного материала, являются Si, B и, необязательно, C, и при этом основной материал имеет температуру солидуса выше 1100°C.
В паяном изделии, полученном данным способом, объем сформированного тугоплавкого припоя рассчитывается по следующей формуле, см. также фигура 2:
Объем = общая площадь A × длина соединения
Общая площадь A=((X-B)/2)×((X-B)/2)×tan α
где A является общей площадью двух треугольников, X является общей шириной сформированного соединения, B является частью сформированного соединения, где объем сформированного тугоплавкого припоя в центре соединения является пренебрежимо малым, а высота треугольников рассчитывается измерением угла α, который является углом между касательной к штампованной балке и основанием.
Шестой аспект относится к способу обеспечения изделия в соответствии с любым из примеров третьего аспекта, причем способ включает в себя следующие этапы:
Этап (i) нанесения композиции в соответствии с любым из примеров второго аспекта на по меньшей мере часть по меньшей мере одной поверхности на по меньшей мере одной подложки;
Этап (ii) получения изделия, в котором композиция наносится на по меньшей мере часть поверхности на по меньшей мере одной подложки.
Седьмой аспект относится к способу обеспечения изделия с нанесенным на него слоем тугоплавкого припоя, причем способ включает в себя следующие этапы:
Этап (i) нанесения композиции в соответствии с любым из примеров второго аспекта на одну или более подложек и получения первого промежуточного изделия; и
Этап (ii) нагрева изделия с этапа (i) до температуры выше, чем температура солидуса полученного тугоплавкого припоя, и ниже, чем температура солидуса подложки, и получения расплавленной фазы тугоплавкого припоя; и
Этап (iii) охлаждения нагретого изделия с этапа (ii), и получения изделия с нанесенным на него слоем тугоплавкого припоя, при этом данное изделие имеет слой тугоплавкого припоя на поверхности подложки.
В соответствии с другим примером способ для обеспечения изделия с нанесенным на него слоем тугоплавкого припоя включает в себя:
Этап (i) нанесения композиции в соответствии с любым из примеров второго аспекта на одну или более подложки;
Этап (ii) нагрева подложки с нанесенным покрытием, полученной на этапе нанесения, до температуры выше, чем температура солидуса полученного тугоплавкого припоя, и ниже, чем температура солидуса подложки, и получения слоя расплавленной фазы тугоплавкого припоя; и
Этап (iii) охлаждения подложки, имеющей расплавленную фазу тугоплавкого припоя, и получения изделия с нанесенным на него слоем тугоплавкого припоя.
Восьмой аспект относится к паяному изделию, полученному способом в соответствии с любым из примеров пятого аспекта.
Девятый аспект относится к применению смеси в соответствии с любым из примеров первого аспекта, причем упомянутая смесь используется в качестве понижающих температуру плавления компонентов для обеспечения тугоплавкого припоя на поверхности подложки.
Десятый аспект относится к применению композиции в соответствии с любым из примеров второго аспекта для высокотемпературной пайки деталей или пластин теплообменников, пластин реакторов, деталей реакторов, деталей сепараторов, деталей отстойников, деталей насосов, деталей клапанов.
Одиннадцатый аспект относится к применению композиции для высокотемпературной пайки деталей или пластин для теплообменников, пластин реакторов, деталей реакторов, деталей сепараторов, деталей отстойников, деталей насосов, деталей клапанов, причем данная композиция представляет собой краску.
Примерами изделий, имеющих паяные соединения в соответствии с изобретением, являются детали или пластины для теплообменников, пластинчатых реакторов, детали реакторов, детали сепараторов, детали отстойников, детали насосов, детали клапанов.
Другие варианты осуществления и альтернативы определяются формулой изобретения.
В дальнейшем изобретение будет объяснено с использованием фигур 1-6. Эти рисунки представлены для цели демонстрации данного изобретения и не предназначены для ограничения его объема.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фигура 1 показывает круглую штампованную пластину, используемую в примерах.
Фигура 2 показывает график "приближение".
Фигура 3 показывает диаграмму, на которой измеренная ширина является функцией нанесенного количества (г/3500 мм2) с линиями трендов.
Фигура 4 показывает другую диаграмму, на которой вычисленная заполненная площадь паяного соединения основана на измеренной ширине и является функцией нанесенного количества (г/3500 мм2) с линиями трендов.
Фигура 5 показывает другую диаграмму, на которой % образцов, исследованных на разрыв, в которых соединение было прочнее или таким же в сравнении с материалом пластины, является функцией нанесенного количества смеси (грамм на 3500 мм2).
Фигура 6 показывает фотографию одного из образцов после соединения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фигура 1 показывает круглую штампованную пластину, которая имеет диаметр 42 мм и толщину 0,4 мм, изготовленную из нержавеющей стали типа 316L. Штампованная пластина имела две штампованных балки V и H, каждая прибл. 20 мм длиной. Балка V или v означает левую балку, а балка H или h означает правую балку, а v и h используются в примерах 5 и 9.
Фигура 2 показывает приближение фигура 1, которая основывается на поперечном сечении паяного тестового образца. Поперечное сечение на фигуре 2 показывает штампованную балку в верхней части фигуры 2. В нижней части фигуры 2 находится плоская предварительно покрытая пластина. В капилляре между балкой и плоской поверхностью создается соединение. Для оценки количества тугоплавкого припоя, созданного в соединении, были сделаны следующие приближения и вычисления. Было вычислено, что объем в центре соединения пренебрежимо мал. Следовательно, созданный объем тугоплавкого припоя для соединений с шириной, т.е. с шириной В 1,21 мм или меньше, устанавливается равным нулю. На внешних сторонах балки, т.е. ((X-B)/2), накапливался сформированный тугоплавкий припой. Таким образом, тугоплавкий припой в расплавленной форме переносился под действием капиллярных сил в область соединения главным образом из соседних областей, формируя объемы тугоплавкого припоя, очерченные треугольниками.
В соответствии с фигурой 2 можно вычислить площадь посредством оценки того, что два треугольника формируются на каждой стороне от центра соединения. Угол в треугольнике измеряется как прибл. 2°. Общую измеренную ширину называют X, а ширину центра - B. Следовательно, общая площадь (A) этих двух треугольников равна А=2×(((X-B)/2)×((X-B)/2)×tan(α)))/2, т.е. для фигуры 2 А=2×(((X-1,21)/2)×((X-1,21)/2)×tan(28°)))/2. Общий созданный объем тугоплавкого припоя, который перетек в трещины, будет равен площади, умноженной на длину двух балок. Часть сформированного тугоплавкого припоя не затекает в трещины и остается на поверхности.
Фигура 3 показывает диаграмму, на которой измеренная ширина является функцией нанесенного количества (г/3500 мм2), с линиями трендов. Результаты исследования углового шва показаны в таблицах 8 и 9 из примера 5 и на фигуре 3. Линии трендов на фигуре 3 основаны на функции Y=K×X+L. Результаты измеренной ширины и оцененных площадей иллюстрируются на диаграммах на фигуре 3. Нанесенные количества, смотри таблицы 8 и 9, составляли от 0,06 грамма/3500 мм2 до 0,96 грамма/3500 мм2, что соответствует от прибл. 0,017 мг/мм2 до 0,274 мг/мм2, по сравнению с прибл. 1,3-5,1 мг смеси на мм2, использованном в примере 2.
Для смеси была определена линия тренда Y=K×X+L, где Y является шириной соединения, K представляет собой наклон линии, X представляет собой нанесенное количество смеси, а L является константой, смотри фигуру 3. Таким образом, ширина паяного соединения:
Y (ширина для образца A3.3)=1,554+9,922×(нанесенное количество смеси A3.3)
Y (ширина для образца B2)=0,626+10,807×(нанесенное количество смеси B2)
Y (ширина для образца C1)=0,537+8,342×(нанесенное количество смеси C1)
Y (ширина для образца F0)=0,632+7,456×(нанесенное количество смеси F0)
Как видно из фигуры 3, смеси A3.3 среди смесей A3.3, B2, C1, D0.5, E0.3 и F0 дают самое высокое количество тугоплавкого припоя в соединении в зависимости от нанесенного количества смеси. Образец F0 не дает никаких существенных соединений ниже 0,20 грамм на 3500 мм2.
Фигура 4 показывает другую диаграмму, на которой вычисленная заполненная площадь паяного соединения на основе измеренной ширины является функцией нанесенного количества (грамм/3500 мм2), с линиями трендов. Для смеси была определена линия тренда Y=K×X-L, где Y является площадью, K представляет собой наклон линии, X представляет собой нанесенное количество смеси, а L является константой, смотри фигуру 4.
Y (площадь для образца A3.3)=4,361×(нанесенное количество смеси A3.3)-0,161
Y (площадь для образца B2)=3,372×(нанесенное количество смеси B2)-0,318
Y (площадь для образца C1)=2,549×(нанесенное количество смеси C1)-0,321
Y (площадь для образца F0)=0,569×(нанесенное количество смеси F0)-0,093
Грубая оценка созданного объема основана на диаграмме на фигуре 4, например, для количества 0,18 грамм на 3500 мм2, исключая образец F0 из-за "отсутствия" паяных соединений и образец D0.5 из-за слишком малого количества данных, диаграмма дает значение для образцов для созданного объема тугоплавкого припоя в соединении между двумя балками, смотри ниже:
Объем (A3.3)=0,63×длина 40 (20×2)=25,2 мм3
Объем (B2)=0,30×длина 40 (20×2)=12,0 мм3
Объем (C1)=0,12×длина 40 (20×2)=4,8 мм3
Объем (E0.3)=0,10×длина 40 (20×2)=4,0 мм3
Фигура 5 показывает другую диаграмму, на которой % (процент) представляет собой долю успеха в образцах, исследованных на разрыв, в которых соединение было прочнее или одинаковым с материалом пластины, при этом доля успеха является функцией нанесенного количества смеси, т.е. грамм на 3500 мм2. Когда пластина была прочнее, чем соединение, что приводило к разрушению соединения, результат устанавливался равным нулю. Для образцов, в которых соединение было прочнее, чем материал пластины, различие в результатах не было статистически значимым.
Один из образцов после соединения показывают на фотографии по фигуре 6. Фотография показывает, что между двумя деталями имеется сформированное соединение. Соединенный образец взят из примера 10.
Данное изобретение объясняется более подробно посредством следующих примеров, и примеры являются пояснением изобретения и не предназначены для ограничения объема изобретения.
ПРИМЕРЫ
Исследования в этих примерах проводились для установления, способен ли кремний, Si, создать тугоплавкий припой при нанесении на поверхность тестового образца основного металла. Также добавлялось различное количество бора, B, поскольку бор может уменьшать температуру плавления тугоплавких припоев. Бор также может изменять поведение тугоплавких припоев при смачивании. Также были исследованы свойства исследуемых смесей. В примерах мас.% представляет собой массовый процент, а атом. % представляет собой процент атомов.
Если иное не установлено, тестовые образцы основного металла для всех исследований очищались в посудомоечной машине и ацетоном перед тем, как тестовым образцам добавлялись образцы смесей кремния и бора.
Пример 1: Приготовление смесей кремния и бора, предназначенных для исследований:
Тестовый образец №C1 был приготовлен смешиванием 118,0 граммов порошка кристаллического кремния с размером частиц 325 меш (78 мкм), чистотой 99,5% (металлическая основа) марки 7440-21-3 от Alfa Aesar - Johnsson Matthey Company, с 13,06 граммами порошка кристаллического бора с размером частиц 325 меш (78 мкм), чистотой 98% марки 7440-42-8 от Alfa Aesar - Johnsson Matthey Company и 77,0 граммами связующего Nicrobraz S-30 от Wall Colmonoy в Varimixer BEAR от Busch  Holm с получением 208 граммов пасты, смотри образец C1. Все тестовые образцы были изготовлены в соответствии с той же самой процедурой, что и тестовый образец C1. Смеси приведены в таблице 3.
Таблица 3
№ образца Бор [г] Кремний [г] Связующее S-30 [г] Общая масса [г]
F0 0,00 124,7 73,3 198
E0.3 4,30 123,9 72,1 200
D0.5 6,41 121,2 75,0 203
C1 13,06 118,0 77,0 208
B2 24,88 104,5 72,81 202
A3.3 11,46 22,9 19,3 54,0
Образцы G15, H100, I66 и J были приготовлены тем же самым путем, как и образцы F0, E0.3, D0.5, C1, B2 и A3.3, за исключением того, что использовалось другое связующее - Nicrobraz S-20 от Wall Colmonoy. Тестовые образцы приведены в таблице 4.
Таблица 4
№ образца Бор [г] Кремний [г] Связующее S-20 [г] Общая масса [г]
G15 0,37 2,24 3,1 5,7
H100 4,19 0 5,3 9,5
I66 1,80 2,70 5,5 10,0
J 2,03 2,02 5,0 9,0
Образцы также рассчитывают, чтобы показать соотношение, массовый процент и атомный процент, они показаны в таблице 5.
Таблица 5
№ образца смеси Соотношение [мас./мас.] Количество [мас.%] Количество [атом.%]
Бор Кремний Бор Кремний Бор Кремний
F0 0 100 0 100 0 100
E0.3 3 100 3 97 8 92
D0.5 5 100 5 95 12 88
C1 10 100 9 91 21 79
B2 19 100 16 84 33 67
A3.3 33 100 25 75 46 54
G15 17 100 14 86 30 70
H100 100 0 100 0 100 0
I66 66 100 40 60 63 37
J 100 100 50 50 72 28
Измерение содержания связующего (полимера и растворителя) в связующем S-20 и S-30.
Также исследовали содержание "сухого" материала в гелях. Образцы S-20 и S-30 взвешивали, а затем помещали в печь на 18 часов при 98°C. После того, как образцы были извлечены из печи, их снова взвешивали. Результаты можно найти в таблице 6.
Таблица 6
Образец До [г] После [г] Полимерная фракция [мас.%]
S-20 199,64 2,88 1,44
S-30 108,38 2,68 2,47
Пример 2: Исследования высокотемпературной пайки
При исследовании характеристик растекания и смачивания для тугоплавких присадок предшествующего уровня техники масса нанесенного тугоплавкой присадки составляет 2,0 грамма, что соответствует 0,2 граммам кремния. Поскольку должны были исследоваться смеси кремния и бора, в тестируемых композициях использовались сходные количества кремния и бора. Тугоплавкая присадка содержит 10 мас.% кремния, следовательно на тестовые образцы наносили 0,2 грамма смесей кремния и бора. Тестовые образцы были круглыми тестовыми деталями, имеющими диаметр 83 мм и толщину 0,8 мм, и тестовые детали были изготовлены из нержавеющей стали типа 316L. Поскольку не ожидалось, что 0,2 грамма смеси (Si и B) соответствовали бы 2 граммам тугоплавкого припоя, потому что сначала из основного металла и Si, и B должен быть создан "сформированный тугоплавкий припой". Следовательно, также исследовали большее количество, т.е. 0,4 грамма. Поведение "сформированного тугоплавкого припоя" исследовали на способность течь, поскольку если бы "сформированный тугоплавкий припой" не перетекал, тогда бы кремний и бор только диффундировали в основной металл или даже не плавили основной металл. Все образцы подвергали высокотемпературной пайке в вакуумной печи при 1210°C в течение 1 часа. Использовались двойные исследования. Это означает две массы 0,2 грамма и 0,4 грамма, двойные тестовые образцы и шесть различных смесей, т.е. F0, E0.3, D0.5, C1, B2 и A3.3, давая в сумме 2×2×6=24 образца. Смеси наносили на круглый участок, имеющий диаметр прибл. 10-14 мм, т.е. поверхность от 78 до 154 мм2 или прибл. 1,3-5,1 мг смеси на мм2.
Результаты:
Ясно наблюдали, что тестовые детали из основного металла расплавились и были созданы некоторые типы расплавов. Также наблюдали, что расплавы в некоторых аспектах оказались в качестве тугоплавкого припоя с текучестью. Без измерения размера смачивания, судя по всему, увеличенная фракция бора в смесях привела к лучшему смачиванию. Однако, также было замечено, что для большинства образцов расплавилась вся толщина покрытой области, создавая отверстие, которое создавалось в середине тестового образца. Для "0,2 граммовых образцов" пять из двенадцати тестовых деталей имели отверстия, а для "0,4 граммовых деталей" - десять из двенадцати.
Один вывод, следовательно, состоит в том, что невозможно заменить пасту тугоплавкой присадки или подобное и наносить пятна или линии со "сравнительно равными количествами" смесей кремния и бора, поскольку смеси кремния и бора будут проплавлять отверстие в основном металле, если тестовый образец тонкий, в данном случае 0,8 мм. Если используются более толстые тестовые образцы, отверстия могут не появиться, но в основном металле могут быть созданы "канавки". Это можно предотвратить или улучшить путем добавления основного металла, например в виде порошка, к смесям бора и кремния. Если наносится только кремний, т.е. образец F0, результат, по-видимому, имеет меньшую текучесть и худшие свойства смачивания, чем в других образцах, в которых наносили как кремний, так и бор.
Пример 3: Новая процедура нанесения
В этом примере одновременно были приготовлены тестовые пластины для всех исследований углового шва, исследований коррозии и испытаний на разрыв. Из примера 2 сделали вывод, что может быть рискованным нанесение смесей кремния и бора в виде точек или линий на тонкостенные пластины. Следовательно, исследовали новые тестовые образцы, т.е. новые тестовые пластины покрывали различными смесями Si и B для исследований углового шва, исследований коррозии и испытаний на разрыв.
Соответственно новые тестовые образцы представляли собой пластины, изготовленные из нержавеющей стали типа 316L. Размер пластин составлял 100 мм в ширину, 180-200 мм в длину, и толщина составляла 0,4 мм. Все пластины очищали в посудомоечной машине и в ацетоне перед нанесением смесей Si и B. Измеряли массу. На каждой пластине маскировали участок 35 мм на одной короткой стороне.
Использовали различные смеси A3.3, B2, C1, D0.5, E0.3, F0, G15, H100 и I66, все с добавленным связующим S-30. Пластины "окрашивали" смесями на немаскированной площади поверхности, при этом данная площадь поверхности имела размер 100 мм × 35 мм. После сушки в течение более чем 12 часов при комнатной температуре, маскировочную ленту удаляли, и измеряли массу пластины для каждой из пластин. Масса, представленная ниже в таблице 7, представляет собой восемь итоговых количеств смесей на площади 100 мм × 35 мм = 3500 мм2 = 35 см2.
Таблица 7
№ образца Соотношение B:Si [мас./мас.] Масса смеси + высушенного связующего [г] Масса смеси Si+B без связующего [г] Масса смеси на единицу площади [мг/см2]
A3.3 33:100 0,0983 0,0959 2,74
B2 19:100 0,0989 0,0965 2,76
C1 10:100 0,1309 0,1277 3,65
D0.5 5:100 0,1196 0,1166 3,33
E0.3 3:100 0,0995 0,0970 2,77
H100 100:0 0,1100 0,1073 3,07
I66 66:100 0,0900 0,0878 2,51
Пример 4: Исследование образцов на коррозию при изгибе
Тестовые пластины из примера 3 разрезали на полосы шириной 35 мм, приводя к площади покрытой поверхности на каждой полосе 35 мм × 35 мм. Круглую штампованную пластину помещали на поверхностные участки полос. Круглая штампованная пластина показана на фигуре 1. Штампованная пластина имела размер 42 мм в диаметре и 0,4 мм толщиной и была изготовлена из нержавеющей стали типа 316L. Тестовые образцы подвергались высокотемпературной пайке 1 час при 1210°C. Образцы для испытаний, приготовленные для исследований коррозии, покрывали образцами смесей A3.3, B2, C1, D0.5, E0.3, H100, I66 и J, смотри таблицу 5.
Образцы для испытаний исследовали в соответствии со способом исследования коррозии ASTM A262, «Стандартные методы определения подверженности межкристаллитной коррозии аустенитных нержавеющих сталей». Из этого способа исследований выбрали «Метод E - Медь - Сульфат меди - Серная кислота. Метод определения подверженности межкристаллитной коррозии аустенитных нержавеющих сталей». Причиной выбора этих исследований коррозии было подозрение на то, что бор может реагировать с хромом из стали, создавая бориды хрома, главным образом, на границах зерен, что увеличивает риск межкристаллитного наступления коррозии. Образцы для испытаний помещали в кипящую 16% серную кислоту вместе с сульфатом меди на 20 часов, на что в стандарте ссылались как на "практический подход", и после этого проводили исследование на изгиб согласно главе 30 указанного стандарта.
Результаты исследования коррозии и послойный анализ тестовых образцов
Тестовые детали подвергались исследованию на изгиб согласно способу исследования коррозии в главе 30.1. Ни один из образцов не дал указаний на межкристаллитную коррозию при визуальном исследовании изогнутых поверхностей. После исследования согласно стандарта ASTM изогнутые образцы для испытания нарезали, шлифовали и полировали, и поперечные сечения изучали в световом оптическом микроскопе и ЭДС, т.е. энергодисперсионной спектроскопией. Результаты приведены в таблице 8.
Таблица 8
№ образца Визуальное исследование поверхности на наличие коррозионных трещин при изгибе при исследовании согласно стандарту ASTM Результаты металлографического исследования коррозии поперечных сечений тестовых образцов и исследования на изгиб тестовых образцов. Результаты СЭМ-ЭДС (сканирующая электронная микроскопия и энергодисперсионная спектроскопия)
A3.3 Трещин нет Коррозии нет
Поверхностный слой прибл. макс. 8 мкм с несколькими трещинами. Содержавшая трещины фаза имела высокое содержание Cr и B, вероятнее всего из-за выделившейся фазы Cr-B
B2 Трещин нет Коррозии нет
Поверхностный слой прибл. макс. 8 мкм с несколькими трещинами. Фаза с трещинами имела высокое содержание Cr и B, вероятнее всего это фаза борида хрома.
C1 Трещин нет Коррозии или трещин нет
D0.5 Трещин нет Коррозии или трещин нет
E0.3 Трещин нет Коррозии нет
    Поверхностный слой прибл. макс. 60 мкм с несколькими трещинами. Содержавшая трещины фаза имела высокое содержание Si, обычно <5 мас.%
H100 Трещин нет Корродированная поверхность и соединение.
I66 Трещин нет  
J Трещин нет Коррозии нет
Поверхностный слой прибл. макс. 20 мкм с несколькими трещинами. Содержавшая трещины фаза имела высокое содержание Cr и B, вероятнее всего это фаза борида хрома.
Комментарии:
Очевидно, что при добавлении больших количеств бора, как в образцах H100, J, I66, на поверхности формируется хрупкий слой. Этот слой образуется, вероятно, из-за высокой концентрации выделяющейся фазы борида хрома, увеличиваясь с количеством бора. В образце H100 никакого хрупкого слоя не находили, наиболее вероятно из-за коррозии на поверхности. Так как количество боридов хрома увеличивается с увеличением количества бора, то также следует принимать во внимание, что коррозионные свойства могут ухудшаться. Это объясняет, почему образец H100 подвергался коррозии при исследовании коррозии. "Негативное" воздействие бора может быть уменьшено путем использования более толстых подложек и/или более длительных времен диффузии. Тогда возможно "разбавить" бор посредством его диффузии в основной металл. В образцах A3.3 и B2 с меньшим количеством бора формировался более тонкий хрупкий поверхностный слой. Было видно, что в образце E0.3 с низким количеством бора формировался довольно толстый хрупкий поверхностный слой с высоким содержанием кремния, как правило, >5 мас.% кремния. Этот слой имел отличающиеся характеристики, чем у хрупких поверхностей A3.3, B2, H100, I66 и J. "Негативное" воздействие кремния может быть уменьшено путем использования более толстых основных металлов и/или более длительных времен диффузии. Тогда возможно "разбавить" кремний в основном металле.
Пример 5: Исследование углового шва образцов.
Тестовые пластины из примера 3 разрезали на полосы шириной 35 мм, приводя к площади покрытой поверхности на каждой полосе 35 мм × 35 мм. Круглую штампованную пластину помещали на поверхностные участки полос. Круглая штампованная пластина показана на фигуре 1. Штампованная пластина имела размер 42 мм в диаметре и толщину 0,4 мм и была из нержавеющей стали типа 316L. Штампованная пластина имела две штампованных балки, каждая прибл. 20 мм длиной. Эти образцы подвергали высокотемпературной пайке прибл. 1 час при прибл. 1200°C.
Результаты исследования углового шва представляют ширину тугоплавкого припоя, найденного в области соединения, созданного между плоским участком поверхности и соприкосновением со штампованной балкой в тестовом образце, и показаны на фигуре 1. Смеси наносили на плоские участки поверхности перед нагревом. Количество тугоплавкого припоя оценивалось, смотри фигуру 2, путем аппроксимации области поперечного сечения углового шва двумя треугольниками, сформированными на каждой стороне от центра соединения. В средней части нет дополнительного сформированного "тугоплавкого припоя" или имеются очень небольшие его количества. Площадь этих двух треугольников может быть вычислена путем измерения высоты (h) и основания (b). Общая площадь этих двух треугольников в сумме дает (h)×(b), поскольку имеются два треугольника. Проблема при этом расчете заключается в том, что трудно измерить высоту. Поэтому мы используем следующее уравнение для вычисления площадей двух треугольников:
A=((X-B)/2)×((X-B)/2)×tan α,
где A является общей площадью этих двух треугольников, X является общей шириной сформированного соединения, а B является частью сформированного соединения, где объем сформированного тугоплавкого припоя в центре соединения пренебрежимо мал. Таким образом, основание каждого треугольника равно (X-B)/2. Высота вычисляется путем измерения угла α, который является углом между касательными к штампованной балке и основной пластиной.
Для вычисления объема общего созданного объема сформированного тугоплавкого припоя, который перетек в трещины, длину двух балок, т.е. каждая балка составляет 20 мм, умножали на значение A.
Площадь двух треугольников представляет собой оцененную площадь после высокотемпературной пайки и показана в таблицах 9 и 10. Объем является объемом сформированного тугоплавкого припоя на одной из балок. Результаты исследования углового шва показаны в таблицах 9 и 10, и на фигуре 3. В таблице 9 и в таблице 10 v и h означают v = левая балка и h = правая балка.
Таблица 9
Результаты исследований углового шва, образцы A3.3-B2/B4
№ образца Нанесено связующего Si+B
[г]		 Ширина
[мм]		 Оцененная площадь после высокотемпературной пайки
[мм2]		 Объем
[мм3]
A3.3x-1v 0,06 2,69 0,29 5,8
A3.3x-1h 0,06 2,58 0,25 5,0
A3.3-1v 0,10 2,23 0,14 2,8
A3.3-1h 0,10 2,31 0,16 3,2
A3.3-2v 0,14 3,38 0,63 12,6
A3.3-2h 0,14 3,19 0,52 10,4
A3.3-3v 0,09 1,92 0,07 1,4
A3.3-3h 0,09 1,85 0,05 1,0
B2X-1v 0,18 2,12 0,11 2,2
B2X-1h 0,18 2,50 0,22 4,4
B2X-2v 0,15 2,31 0,16 3,2
B2X-2h 0,15 2,31 0,16 3,2
B2-1v 0,10 1,96 0,07 1,4
B2-1h 0,10 1,92 0,07 1,4
B2-2v 0,24 3,23 0,54 10,8
B2-2h 0,24 3,23 0,54 10,8
B2-3v 0,16 2,77 0,32 6,4
B2-3h 0,16 2,69 0,29 5,8
B4v 0,11 1,35 0,00 0
B4h 0,11 1,35 0,00 0
Таблица 10
Результаты исследований углового шва, образцы C1-F0
№ образца Нанесено связующего Si+B
[г]		 Ширина
[мм]		 Оцененная площадь после высокотемпературной пайки
[мм2]		 Объем
[мм3]
C1X-1v 0,22 2,50 0,22 4,4
C1X-1h 0,22 2,69 0,29 5,8
C1X-2v 0,33 3,08 0,46 9,2
C1X-2h 0,33 3,27 0,56 11,2
C1-1v 0,13 1,46 0,01 0,2
C1-1h 0,13 1,46 0,01 0,2
C1-2v 0,15 1,96 0,07 1,4
C1-2h 0,15 2,08 0,10 2,0
C1-3v 0,14 1,54 0,01 0,2
C1-3h 0,14 1,62 0,02 0,4
D0.5-1v 0,19 2,54 0,23 4,6
D0.5-1h 0,19 2,50 0,22 4,4
D0.5-2v 0,12 1,08 0,00 0
D0.5-2h 0,12 1,08 0,00 0
D0.5-3v 0,14 2,04 0,09 1,8
D0.5-3h 0,14 2,04 0,09 1,8
E0.3-1v 0,13 1,15 0,00 0
E0.3-1h 0,13 1,15 0,00 0
E0.3-2v 0,21 2,31 0,16 3,2
E0.3-2h 0,21 2,31 0,16 3,2
E0.3-3v 0,10 1,35 0,00 0
E0.3-3h 0,10 1,35 0,00 0
F0-1h 0,45 2,69 0,29 5,8
F0-2v 0,25 1,08 0,00 0
F0-2h 0,25 1,35 0,00 0
F0-3v 0,96 2,96 0,41 8,2
F0-3h 0,96 3,08 0,46 9,2
Результаты измеренной ширины и оцененных площадей представлены в таблицах 9 и 10 и проиллюстрированы на фигуре 3. Нанесенные количества, смотри таблицы 9 и 10, варьировались от 0,06 г/3500 мм2 до 0,96 г/3500 мм2. Это соответствует от прибл. 0,017 мг/мм2 до 0,274 мг/мм2, по сравнению с прибл. 1,3-5,1 мг смеси на мм2, использованной в примере 2.
Для смесей определяли линии трендов Y=K×X+L. Y является шириной соединения [мм], K представляет собой наклон линии, X представляет собой нанесенное количество смеси [г], а L является константой, смотри фигуру 3. Таким образом, ширина паяного соединения:
Y (ширина для образца A3.3)=1,554+9,922×(нанесенное количество смеси A3.3)
Y (ширина для образца B2)=0,626+10,807×(нанесенное количество смеси B2)
Y (ширина для образца C1)=0,537+8,342×(нанесенное количество смеси C1)
Y (ширина для образца F0)=0,632+7,456×(нанесенное количество смеси F0)
Как подмечено из диаграммы, среди смесей A3.3, B2, C1, D0.5, E0.3 и F0 смесь A3.3 дает наивысшее количество тугоплавкого припоя в соединении в зависимости от нанесенного количества смеси. Образец F0 не дает никаких существенных соединений при содержании ниже 0,20 грамма на 3500 мм2.
Для смеси определяли линию тренда Y=K×X-L, где Y является площадью [мм2], K представляет собой наклон линии, X представляет собой нанесенное количество смеси [g], а L является константой, смотри фигуру 4.
Y (площадь для образца A3.3)=4,361×(нанесенное количество смеси A3.3)-0,161
Y (площадь для образца B2)=3,372×(нанесенное количество смеси B2)-0,318
Y (площадь для образца C1)=2,549×(нанесенное количество смеси C1)-0,321
Y (площадь для образца F0)=0,569×(нанесенное количество смеси F0)-0,093
Грубая оценка созданного объема основана на диаграмме по фигуре 4, и, например, для количества 0,18 г на 3500 мм2, исключая образец F0 из-за "отсутствия" паяных соединений и образец D0.5 из-за слишком малого количества данных, дает для образцов значения созданного объема тугоплавкого припоя в соединении между двумя балками, как видно ниже.
Объем (A3.3)=0,63×длина 40 (20×2)=25,2 мм3
Объем (B2)=0,30×длина 40 (20×2)=12,0 мм3
Объем (C1)=0,12×длина 40 (20×2)=4,8 мм3
Объем (E0.3)=0,10×длина 40 (20×2)=4,0 мм3
Также исследовали смеси с более высокой долей бора, например, G15, H100, I66 и J. Все эти смеси работали практически аналогично смеси A3.3 и B2 относительно создаваемого объема тугоплавкого припоя. Однако, металлографическое исследование поперечного сечения паяных образцов показало, что количество боридов было значительнее. Для образца H100, т.е. чистого бора, на поверхности, на которую ранее была нанесена смесь, также были найдены хрупкие фазы с высоким содержанием хрома. Наиболее вероятно, что твердые фазы были боридами хрома, которые снижают содержание хрома в окружающем материале, таким образом уменьшая устойчивость к коррозии. Это может стать проблемой, когда требуется хорошая устойчивость к коррозии, но не является проблемой для некоррозионного окружения. Влияние бора может быть уменьшено путем изменения режима термической обработки и/или путем использования более толстого основного металла, который может "поглощать" большее количество бора. Для более толстого материала, т.е. ≥1 мм, этот эффект "поглощать" бор на поверхности также будет менее выраженным, поскольку доля поверхностного объема по сравнению с объемом основного металла гораздо меньше, чем для тонкого материала толщиной <1 мм или <0,5 мм. Бориды хрома могут быть преимуществом, если требуется лучшая износоустойчивость. Металлографическое исследование также показало, что в образце F0, т.е. в чистом кремнии, обнаружили толстый хрупкий слой, содержащий кремниевую фазу. Этот слой имел толщину >50% от толщины пластины для некоторых участков в исследованном образце. Подобную фазу также обнаружили в соединении. В этой фазе обнаружили трещины длиной >30% от толщины пластины. Такие трещины будут ухудшать механическую прочность соединенного изделия и могут быть точками начала образования коррозии и/или усталостных трещин. Средняя измеренная твердость этой фазы была более 400 Hv (по Виккерсу). Вероятно, эту хрупкую фазу гораздо труднее уменьшить по сравнению с боридной фазой, используя более толстый основной металл или изменением режима термической обработки. Тем не менее для более толстого основного металла это влияние может быть менее выраженным.
Пример 6. Испытание на разрыв паяного соединения
Исходные покрытые тестовые пластины разрезали на полосы. Размер пластины составлял прибл. 100 мм в ширину, 180-200 мм в длину и толщину 0,4 мм. Площадь нанесения для каждой полосы была 10 мм на 35 мм = 350 мм2. На участок нанесения помещали более толстую часть, 4 мм, из нержавеющей стали типа 316L, покрывая 30 мм из общей 35 мм поверхности нанесения. Более толстую часть помещали на конце полосы, оставляя 5 мм поверхности нанесения, не покрытой толстой пластиной. При этом уменьшение прочности материала пластины из-за нанесенной смеси было бы обнаружено при испытании на разрыв, если соединение прочнее, чем пластина. Более толстая пластина была также шире, чем 10 мм полосы. Все тестовые образцы подвергались высокотемпературной пайке при прибл. 1200°C прибл. 1 час.
После высокотемпературной пайки выполнили пробу на отслаивание под углом 90° и толстую часть тестового образца устанавливали горизонтально на нижнюю часть в установке испытания на разрыв. Паяную полосу жестко сгибали под углом 90° в вертикальном направлении и эту полосу устанавливали на верхнюю часть установки испытания на разрыв. Толстую часть тестовых образцов устанавливалась так, чтобы она могла перемещаться в горизонтальном направлении. Затем данные образцы нагружали, и паяное соединение расщеплялось, либо полоса разрушалась/трескалась.
Результаты
Результаты представлены в качестве относительной доли (%) не разрушенных соединений для каждого условия. Испытание терпело неудачу, если пластина была прочнее, чем соединение, что приводило к тому, что соединение разрушалось. Если соединение было прочнее, чем пластина (неразрушающее условие), то данная пластина растрескалась/разрушилась раньше, чем соединение. Результаты приведены в таблице 11 и на диаграмме по фигуре 5.
Таблица 11
Смесь Si+B [г] A3.3-1 Доля успеха [%] B2-1 Доля успеха [%] C1-1 Доля успеха[%] D0.5-1 Доля успеха [%]
0,0600 100      
0,0910 100      
0,0989   83    
0,1092   100    
0,1196       0
0,1309     50  
0,1399 100      
0,1402     50  
0,1428       0
0,1500   100    
0,1548     67  
0,1558   100    
0,1800   100    
0,1850       50
0,2200     100  
0,2417   100    
0,3000 100      
0,3300     100  
Пример 7
Для установления связи между нанесенным количеством и риском прогорания отверстий сквозь пластины, как описано в примере 2, выполняли новые исследования. Для всех исследований использовали смесь B2, смотри таблицу 6. К смеси B2 добавляли связующее S-30. Тестовые заготовки представляли собой диски из нержавеющей стали типа 316 толщиной 0,8 мм и диаметром 83 мм. Для всех образцов смесь наносили в центр тестовой заготовки. Покрытая площадь была 28 мм2, т.е. представляла собой круглое пятно, имеющее диаметр 6 мм. Все тестовые образцы взвешивали до и после нанесения смеси, и результаты приведены в таблице 12. Затем тестовые образцы выдерживали при комнатной температуре 12 часов. Образцы снова взвешивали.
Все тестовые образцы помещали в печь и подвергали высокотемпературной пайке при 1210°C прибл. 1 час. Во время высокотемпературной пайки только внешние края каждого образца находились в соприкосновении со связующим материалом, сохраняя нижнюю поверхность центра пластины свободной от соприкосновений с каким-либо материалом во время высокотемпературной пайки. Причина сохранения нижней поверхности центра пластины свободной от соприкосновении заключается в том, что может быть предотвращено разрушение или прогорание насквозь, материал центра поддерживается снизу связующим материалом.
Нанесенное количество и результаты прогорания насквозь для 0,8 мм образцов приведены в таблице 12.
Таблица 12
№ образца Смесь Si+B и дополни-тельное влажное связующее S-30 [г] Смесь Si+B и дополнитель-ное влажное связующее S-30 [мг/мм2] Смесь Si+B и дополнитель-ное высушенное связующее S-30 [мг/мм2] Расчетное количество смеси Si+B без связующего [мг/мм2] Прогорание насквозь
[1] или [0]
1 0,020 0,714 0,464 0,453 0
2 0,010 0,357 0,232 0,226 0
3 0,040 1,429 0,928 0,905 0
4 0,030 1,0714 0,696 0,679 0
5 0,050 1,786 1,161 1,132 0
6 0,060 2,143 1,393 1,359 0
7 0,070 2,500 1,625 1,585 0
8 0,080 2,857 1,857 1,811 0
9 0,090 3,214 2,089 2,037 0
10 0,100 3,571 2,321 2,264 0
11 0,110 3,928 2,554 2,491 1
12 0,120 4,285 2,786 2,717 1
13 0,130 4,642 3,018 2,943 1
14 0,150 5,357 3,482 3,396 1
15 0,170 6,071 3,946 3,849 1
16 0,190 6,786 4,411 4,302 1
17 0,210 7,500 4,875 4,755 1
18 0,230 8,214 5,339 5,207 1
19 0,280 10,000 6,500 6,339 1
20 0,290 10,357 6,732 6,566 1
Исследования показывают, что образец 11 имеет прогорание насквозь. Образец 10 имеет 2,264 мг/мм2 нанесенного количества смеси, а образец 11 имеет 2,491 мг/мм2. Для соединенных пластин, имеющих толщину менее чем 1 мм, существует риск прогорания насквозь при количестве в диапазоне от примерно 2,830 мг/мм2 до примерно 3,114 мг/мм2, при этом количество в середине этого диапазона равно 2,972 мг/мм2. Следовательно, для пластины, имеющей толщину менее чем 1 мм, количество менее чем 2,9 мг/мм2 было бы подходящим для предотвращения прогорания пластины насквозь. Результат также показывает, что 2,491 мг/мм2 будет вызывать прогорание насквозь пластины, толщиной менее чем 0,8 мм, причем пластина имеет круглое пятно, имеющее диаметр 6 мм, нанесенной смеси. Образцы с меньшими площадями нанесения могут иметь больше нанесенной смеси на единицу площади, чем образцы с большими площадями нанесения.
Пример 8
В примере 8 паяное соединение между двумя штампованными теплообменными пластинами изготавливают тремя различными путями. Толщина теплообменных пластин составляет 0,4 мм.
В первом и втором тестовых образцах использовалась тугоплавкая присадка на основе железа с составом, близким к нержавеющей стали типа 316, смотри WO 2002/38327. Тугоплавкая присадка имела концентрацию кремния примерно 10 мас.%, концентрацию бора примерно 0,5 мас.% и пониженное количество Fe - примерно 10,5 мас.%. В первом тестовом образце тугоплавкую присадку наносили линиями, а во втором тестовом образце тугоплавкую присадку наносили равномерно по поверхности. В обоих случаях присадку наносили после штампования.
После высокотемпературной пайки тестовый образец 1 показал, что тугоплавкая присадка, нанесенная линиями, втягивалась в паяные соединения. Часть тугоплавкой присадки не перетекла в паяное соединение и, следовательно, локально увеличила толщину на линии нанесения. Для тестового образца 2 тугоплавкая присадка перетекла в паяные соединения, однако часть тугоплавкой присадки осталась на поверхности и увеличила толщину. В обоих тестовых образцах 1 и 2 количество добавленной тугоплавкой присадки соответствовало прибл. 15 мас.% от материала пластины.
В тестовом образце 3 использовалась смесь A3.3, смотри таблицу 7. Смесь равномерно наносили на пластину перед штампованием. Смесь наносили в количестве, которое создало бы паяное соединение со сходными размерами, как в тестовых образцах 1 и 2.
На тестовый образец 3 наносили равномерный слой A3.3. Это количество соответствует массовому соотношению смесь:материал пластины примерно 1,5:100. При высокотемпературной пайке тугоплавкий припой формировался, главным образом, из основного металла. Этот тугоплавкий припой перетек в паяные соединения. Соответственно толщина пластины уменьшилась, поскольку основной материал растворялся и втягивался в паяные соединения.
Пример 9. Исследования с различными источниками Si и источниками B
Исследования в примере 9 проводили для исследования альтернативных источников бора и источников кремния. Смесь B2, смотри таблицу 7, выбирали в качестве эталона для исследования. Альтернативные источники исследовали на их способность создавать соединение. В каждом эксперименте исследовали либо альтернативный источник бора, либо альтернативный источник кремния. При использовании альтернативного источника влияние второго элемента полагали равным нулю, это означает, что в альтернативном компоненте "измеряли" только массу бора или кремния, смотри таблицу 13. Для эталонной смеси B2 массовое соотношение между кремнием и бором составляет 10 к 2. Каждую смесь смешивали со связующим S-30 и эту смесь наносили на стальную пластину в соответствии с примером 1. Все образцы подвергали высокотемпературной пайке в вакуумной печи при 1210°C в течение 1 часа.
Таблица 13
Образец Альтерна-тивный источник Добавленное количество источника Si [г] Добавленное количество источника B [г] Соответст-вующее количество кремния [г] Соответст-вующее количество бора [г]
Si-B Si-B 10,0 2,0 10,0 2,0
Si-B4C B4C 10,0 2,6 10,0 2,0
Si-FeB FeB 10,1 12,5 10,1 2,0
FeSi-B FeSi 30,2 2,0 10,1 2,0
Si-NiB NiB 10,1 13,0 10,1 2,0
Для смеси B2 определяли линию тренда Y=K×X+L, где Y является шириной соединения [мм], K представляет собой наклон линии для смеси B2, X представляет собой нанесенное количество смеси [г], а L является константой при отсутствии нанесенного количества смеси B2, смотри фигуру 3. Таким образом, ширина паяного соединения Y=0,626+10,807×(нанесенное количество смеси).
В Таблице 14 l и r означают l = левая балка, а r = правая балка, как в примере 5.
Таблица 14
Образец Нанесенное количество [г] Расчетная ширина Y соединения [мм2] Измеренная ширина соединения [мм2]
Si-B4C-l 0,22 3,0 2,69
Si-B4C-r 0,22 3,0 2,88
Si-FeB-l 0,26 3,4 1,73
Si-FeB-r 0,26 3,4 1,73
FeSi-B-l 0,29 3,8 2,1
FeSi-B-r 0,29 3,8 2,1
Si-NiB-l 0,39 4,8 2,69
Si-NiB-r 0,39 4,8 2,88
Результаты в таблице 13 показывают, что в качестве альтернативных источников бора можно использовать B4C, NiB и FeB. Когда использовали NiB, созданное количество тугоплавкого припоя было меньше, чем для чистого бора, однако, NiB может быть использован, если требуется эффект легирования с помощью Ni.
Пример 10. Исследования основных металлов
В примере 10 исследовали большое число различных основных металлов. Все исследования, за исключением низкоуглеродистой стали и сплава Ni-Cu, выполняли в соответствии с Y-тестом.
Для Y-теста две круглых штампованных тестовых заготовки толщиной прибл. 0,8 мм помещали друг на друга. Каждый образец имел штампованную круглую балку. Верхние грани балок располагали друг напротив друга, создавая круговую щель между заготовками. На каждый образец кистью для краски наносили смесь B2 со связующим S-20. Массу добавленного количества не измеряли, так как целью исследования было исследовать, возможно ли создавать тугоплавкую присадку, а не исследовать как различные количества воздействуют на результаты. Фотография одного из образцов после соединения представлена на фигуре 6.
На образцы из низкоуглеродистой стали и на образцы из Ni-Cu смесь наносили смесь одинаковым образом. Для низкоуглеродистой стали исследования выполняли как в примере 5 "исследование углового шва". Исследование Ni-Cu выполняли с двумя плоскими тестовыми заготовками. Все образцы, за исключением Ni-Cu, подвергали "высокотемпературной пайке" в печи при прибл. 1200°C, т.е. 1210°C, 1 час в вакуумной печи. Образец Ni-Cu подвергали высокотемпературной пайке при прибл. 1130°C прибл. 1 час в той же вакуумной печи. После "высокотемпературной пайки" было сформировано соединение между заготовками во всех сделанных исследованиях. Перетекание созданного «тугоплавкого припоя», состоящего, главным образом, из основного металла, в соединение также наблюдали для всех тестовых образцов. Результаты показаны в таблице 15.
Таблица 15
№ образца основного материала Cr [мас.%] Fe [мас.%] Mo [мас.%] Ni [мас.%] Cu [мас.%] Mn [мас.%] После высокотемпературной пайки соединение создано? После высокотемпературной пайки есть перетекание тугоплавкого припоя?
1 - 0,3 - 99 - 0,2 Да Да
2 21 0,6 16 62 0,4 - Да Да
3 22 0,7 16 59 1,6 - Да Да
4 0,6 1,9 29 68 0,2 - Да Да
5 21 4,4 13 58 - - Да Да
6 19 5,0 9,0 63 0,4 - Да Да
7 15 5,5 17 60 - 0,3 Да Да
8 1,1 5,6 28 63 0,6 0,4 Да Да
9 19 6,2 2,6 70 1,7 0,4 Да Да
10 33 32 1,7 33 0,4 0,6 Да Да
11 27 33 6,5 32 1,1 1,4 Да Да
12 27 36 3,4 32 1,0 1,4 Да Да
13 24 44 7,2 23 0,3 1,5 Да Да
14 20 48 4,3 25 1,1 1,2 Да Да
15 19 50 6,3 25 0,2 - Да Да
16 20 54 6,5 19 0,6 0,4 Да Да
17 29 64 2,4 3,5 - - Да Да
18 28 66 2,2 3,5 - - Да Да
19 0,3 1,1 - 66 31 1,6 Да Да
20 0,17 99,5 - - - 0,3 Да Да
Результаты в Таблице 15 показывают, что тугоплавкие припои формируются между смесью и основным металлом для каждого образца 1-20. Результаты также показывают, что соединения создавались для каждого тестового образца.
Результаты примеров 1-10 показывают, что бор требовался для создания существенного количества тугоплавкого припоя, который мог бы заполнять соединения, а также придавать им прочность. Примеры также показывают, что бор требовался для микроструктуры, поскольку в образцах без бора формировался толстый хрупкий слой.
Пример 11. Исследования предварительной высокотемпературной пайки
В примере 11 исследовали четыре различных основных материала. Смесь, которую использовали для тестовых заготовок, была смесью A3.3, смотри предыдущие примеры. Все смеси изготавливали с использованием Si и B в качестве источников понижающих температуру плавления компонентов, диспергированных в лаке от Akzo Nobel (если не указано иное). Основным материалом тестовых заготовок был:
1. Нержавеющая сталь типа 316 толщиной 0,4 мм
2. Никель типа 200 толщиной 0,45 мм
3. Сплав Монель 400 толщиной 1,0 мм
4. Сплав Hastelloy C2000 толщиной 0,5 мм
Для материала типа 316 на большие тестовые заготовки, т.е. размером 323 мм × 123 мм, наносили смеси, причем общую массу в 2 грамма рассчитали на кремний и бор в смеси без какого-либо связующего, т.е. лака, на каждой большой тестовой заготовке. Рассчитанное количество кремния и бора соответствует прибл. 0,05 мг/мм2. Тестовые заготовки покрывали смесью A3.3, используя элементарный кремний и элементарный бор в смеси. Соотношения кремния и бора в смеси A3.3 могут быть найдены в таблице 4. Каждую покрытую тестовую заготовку высушивали и отверждали при менее чем 400°C на воздухе. В исследованиях со сталью 316, за исключением исследования в ленточной печи, использовали большие тестовые заготовки. Для исследования в ленточной печи тестовую заготовку подгоняли к максимальной ширине печи. Для других материалов использовали 2-6 различных размера тестовых заготовок, но на все нанесли смесь кремния и бора с 0,05 мг/мм2.
Тестовые заготовки подвергали предварительной высокотемпературной пайке в соответствии со следующими циклами предварительной высокотемпературной пайки:
VC1(T) - вакуумный цикл, где T является максимальной температурой, а время выдержки составляет 1 ч при максимальной температуре.
VC2(T) - вакуумный цикл, где T является максимальной температурой, а время выдержки составляет 2 ч при максимальной температуре.
BF(T,t) - цикл в ленточной печи в атмосфере водорода, где T является максимальной температурой, а t является прибл. временем при максимальной температуре.
Циклами предварительной высокотемпературной пайки, которые осуществляли, были:
Исследования никеля типа 200, сплава Монель 400 и сплава Hastelloy C2000:
1) Цикл VC1(1100°C)
Исследования нержавеющей стали типа 316:
2) Цикл VC2(1040°C)
3) Цикл VC2(1060°C)
4) Цикл VC2(1070°C)
5) Цикл VC2(1080°C)
6) Цикл VC2(1090°C)
7) Цикл VC2(1100°C)
8) Цикл VC2(1110°C)
9) Цикл VC2(1120°C)
10) Цикл VC2(1130°C)
11) Цикл VC2(1140°C)
12) Цикл VC2(1160°C)
13) Цикл VC2(1180°C)
14) Цикл VC2(1200°C)
15) Цикл BF(1100°C, 10 минут)
16) Цикл BF(1130°C, 10 минут)
Анализ поперечного сечения тестовых заготовок.
Поперечные сечения всех предварительно обработанных материалов анализировали, используя СЭМ-ЭДС (сканирующий электронный микроскоп - энергодисперсионная спектроскопия). В поперечных сечениях анализировали состав полученного слоя тугоплавкого припоя. Также определяли содержание кремния в зависимости от глубины от поверхности пластины, где смесь была нанесена. Результаты анализа приведены в таблице 16.
Таблица 16
№ исследования Содержание кремния на различной глубине от поверхности слоя тугоплавкого припоя [мас.%]
15 мкм 30 мкм 45 мкм 60 мкм 75 мкм 90 мкм 105 мкм 120 мкм
1) Никель 200 3-4 3-4 3-4 3-4 3-4 2-3 2-3 2-3
1) Монель 400 1,5-5 1,5-5 1,5-5 1,5-5 1,5-5 <0,3 <0,3 <0,3
1) C2000 3-6 3-6 3-6 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1
2) 316 5-6 5-6 5-6 5-6 <0,6 <0,6 <0,6 <0,6
3) 316 5-6 5-6 5-6 5-6 <0,6 <0,6 <0,6 <0,6
4) 316 6-7 6-7 6-7 6-7 6-7 <0,6 <0,6 <0,6
5) 316 5-7 5-7 5-7 5-7 5-7 <0,6 <0,6 <0,6
6) 316 5-6 5-6 5-6 5-6 5-6 <0,6 <0,6 <0,6
7) 316 4-6 4-6 4-6 4-6 4-6 <0,6 <0,6 <0,6
8) 316 5-7 5-7 5-7 5-7 5-7 <0,6 <0,6 <0,6
9) 316 4-7 4-7 4-7 4-7 4-7 4-7 4-7 <0,6
10) 316 4-8 4-8 4-8 4-8 4-8 <0,6 <0,6 <0,6
11) 316 3-8 3-8 3-8 3-8 3-8 <0,6 <0,6 <0,6
12) 316 4-7 4-7 4-7 4-7 4-7 <0,6 <0,6 <0,6
13) 316 3-7 3-7 3-7 3-7 3-7 <0,6 <0,6 <0,6
14) 316 3-6 3-6 3-6 3-6 3-6 <0,6 <0,6 <0,6
15) 316 4-9 4-9 4-9 4-9 <0,6 <0,6 <0,6 <0,6
Результаты исследований показывают, что сверху основных материалов существуют сформированные слои. Содержания кремния представляют собой приблизительные диапазоны, но значительно отличаются от содержания кремния в основном материале, т.е. менее чем 0,6 мас.%. Результаты исследований показывают, что температура имеет влияние на сформированный слой тугоплавкого припоя, но результаты больше зависят от типа основного материала.
Магнитный анализ и анализ формы для предварительно обработанных материалов стали 316
Анализировали два из предварительно обработанных материалов, номер 7, VC(1100°C), и номер 15, BF(1100°C, 10 мин.). Оба предварительно обработанных образца показали для поверхностного слоя магнитные свойства, отчетливо отличающиеся от основного материала, немагнитной нержавеющей стали типа 316. Магнитные свойства подтверждали, поскольку было возможно поднять предварительно обработанные образцы, но не "необработанные образцы", постоянным магнитом. Также у предварительно обработанных образцов изменялась форма. При визуальном контроле предварительно обработанных пластин подтверждалось, что пластины согнулись с предварительно обработанной поверхности, обращенной наружу, в созданную выпуклую поверхность. Это также означает, что если материал не имеет возможности деформироваться (тонкая пластина, как в данном случае), или, если материал предварительно обрабатывали с обеих сторон, на поверхности будут присутствовать напряжения сжатия. Напряжения сжатия могут, например, увеличивать воздействие усталостных свойств.
Исследования твердости поверхности:
Полученные поверхностные слои тугоплавкого припоя исследовали на твердость. Образцами, которые исследовали, были никель типа 200, сплав Монель 400, сплав Hastelloy C2000, нержавеющая сталь типа 316 из тестового образца 15 BF(1100°C, 10 мин.) и нержавеющая сталь типа 316 из тестового образца 16 BF(1130°C, 10 мин.), покрытые как смесью A3.3, изготовленной из Si и B, так и смесью A3.3, изготовленной из Si и B4C. Результаты приведены в таблице 17.
Таблица 17
Сплав Монель 400, VC1(1100C), покрытый смесью A3.3
HV 0,05 Глубина от поверхности тугоплавкого припоя [мкм]
660 29
660 47
310 62
278 105
258 203
224 217
210 262
Никель типа 200, VC1(1100°C), покрытый смесью A3.3
HV 0,05 Глубина от поверхности тугоплавкого припоя [мкм]
401 14
396 29
258 47
221 83
234 126
Сплав Hastelloy 2000, VC1(1100°C), покрытый смесью A3.3
HV 0,05 Глубина от поверхности тугоплавкого припоя [мкм]
441 15
404 25
288 50
267 77
255 92
241 119
244 161
Нержавеющая сталь типа 316 BF(1100°C, 10 мин.), покрытая смесью A3.3
HV 0,05 Глубина от поверхности тугоплавкого припоя [мкм]
374 26
298 33
330 44
277 77
274 108
Нержавеющая сталь типа 316 BF(1130°C, 10 мин.), покрытая смесью A3.3 с элементарным бором
HV 0,05 Глубина от поверхности тугоплавкого припоя [мкм]
787 14
277 29
228 48
201 96
178 151
231 218
Нержавеющая сталь типа 316 BF(1130°C, 10 мин), покрытая смесью A3.3 с B4C
HV 0,05 Глубина от поверхности тугоплавкого припоя [мкм]
909 17
589 48
261 53
253 77
227 134
213 168
Нержавеющая сталь типа 316 VC2(1100°C), покрытая смесью A3.3
HV 0,05 Глубина от поверхности тугоплавкого
припоя [мкм]
1049 22
509 32
326 52
265 69
229 105
207 168
Нержавеющая сталь типа 316 VC2(1200°C), покрытая смесью A3.3
HV 0,05 Глубина от поверхности тугоплавкого припоя [мкм]
532 18
261 38
243 61
224 80
222 128
229 169
Результаты:
Исследования твердости показывают, что твердость слоя тугоплавкого припоя выше, чем у основных материалов. Все исследованные основные материалы имели твердость менее чем прибл. 300 HV0,05 после цикла предварительной тепловой обработки или цикла высокотемпературной пайки. Твердость поверхностного слоя и основного материала определяли от исходной поверхности основного материала до глубины прибл. 200 мкм. Увеличенные значения твердости находились в соответствии с ранее определенным увеличением содержания Si в этом поверхностном слое данного тугоплавкого припоя. Исследования также показывают, что твердость выше на поверхности, чем ближе к основным материалам.
Пример 12. Исследования способности к высокотемпературной пайке
В этом примере исследовали полученные слои тугоплавкого припоя из примера 11, такие образцы, как 2-14. Исследовали один дополнительный образец, и он был образцом номер 17, в котором материал представлял собой необработанную нержавеющую сталь типа 316 с нанесенной смесью. Исследования проводили с целью обнаружения, может ли быть создано паяное соединение между подложкой, имеющей слой тугоплавкого припоя, и другой подложкой без какого-либо слоя тугоплавкого припоя.
Тестовые заготовки были пластинами из нержавеющей стали типа 316, и исследования высокотемпературной пайки проводили в обычных циклах высокотемпературной пайки. Исследование выполняли путем помещения предварительно обработанной тестовой пластины с обращенным вверх слоем тугоплавкого припоя. Круглую штампованную пластину без какого-либо тугоплавкого припоя, смотри фигуру 1, помещали сверху предварительно обработанной тестовой пластины на слой тугоплавкого припоя. На круглую штампованную пластину прикладывали груз для удерживания ее в соприкосновении с предварительно обработанной тестовой пластиной. Образец тестовой пластины затем подвергали циклу VC1(T) в вакууме при температуре 1210°C. Результат представлен в качестве размера спаянной площади в зависимости от температуры предварительной обработки. Образцы разрезали поперек круглой штампованной пластины и ширину центра полученного соединения определяли согласно фигуре 2. В таблице 18 приведена средняя ширина центра для каждого тестового образца.
Таблица 18
№ образца Температура предварительной обработки [°C] Ширина центра [мм]
1 1000 2,56
2 1040 2,45
3 1060 2,53
4 1070 2,53
5 1080 2,18
6 1090 2,14
7 1100 2,25
8 1110 1,99
9 1120 1,91
10 1130 2,25
11 1140 1,21
12 1160 1,87
13 1180 0,78
14 1200 0,00
Результаты этих исследований показывают, что чем выше температура предварительной высокотемпературной пайки, тем меньше паяное соединение, т.е. слой тугоплавкого припоя предварительно обработанных высокотемпературной пайкой образцов теряет способность к образованию паяных соединений. Малая ширина центра является результатом низкой способности к высокотемпературной пайке. При потере способности к высокотемпературной пайке предварительно обработанные высокотемпературной пайкой образцы не могут быть использованы для высокотемпературной пайки без добавления тугоплавкого припоя или без добавления дополнительной смеси бора и кремния после этапа предварительной высокотемпературной пайки. Критическая температура зависит от основного материала. Если основной материал имеет высокую температуру плавления, тогда полученный слой тугоплавкого припоя все еще может иметь способность к высокотемпературной пайке при более высокой температуре предварительной высокотемпературной пайки.
Пример 13. Испытания на разрыв
В примере 13 исследовали шесть различных основных материалов. Тестовые образцы покрывали различными смесями, при этом смесями были A3.3, B2 и C1, все изготовленные с использованием Si и B, в качестве источников понижающих температуру плавления компонентов, в лаке от Akzo Nobel (если не утверждено иное). Большие тестовые заготовки основных материалов, т.е. размером 323 мм × 123 мм, покрывали смесями. Общую массу в 2 г рассчитали на кремний и бор в смеси без какого-либо связующего, т.е. лака, на каждой большой тестовой заготовке. Расчетное количество кремния и бора соответствует приблизительно 0,05 мг/мм2.
Образцы представляли собой следующие основные материалы:
1. Нержавеющая сталь типа 316 толщиной 0,4 мм
2. Никель типа 200 толщиной 0,45 мм
3. Сплав Монель 400 толщиной 1,0 мм
4. Нержавеющая сталь типа 254SMO толщиной 0,4 мм
5. Низкоуглеродистая сталь толщиной 0,4 мм, имеющая содержание железа >97 мас.%
6. Сплав Hastelloy C2000 толщиной 0,5 мм
В этом примере образцы материалов, покрытые слоем тугоплавкого припоя, исследовали в соответствии с примером 11, образец 1 (сплав Hastelloy C2000).
В этих исследованиях две заготовки вырезали для каждого образца для испытания на разрыв. Одну из тестовых заготовок вырезали из необработанной пластины того же самого основного материала, что и предварительно обработанную заготовку, т.е. из заготовки, покрытой слоем тугоплавкого припоя, смотри пример 11, или вместе с поверхностью, покрытой смесью A3.3, диспергированной в лаке от Akzo Nobel. Размер тестовых заготовок был 41-45 мм в длину и 11,3-11,7 мм в ширину. Каждую тестовую заготовку сгибали посередине, используя прессовый инструмент. Верхняя часть прессового инструмента имела форму 3-х мм толстой пластины длиной прибл. 150 мм. Нижнюю часть инструмента изготавливали из толстой пластины с «обработанной канавкой» радиусом 1,9 мм. При штамповании тестовую заготовку укладывали на нижнюю часть прессового инструмента предварительно обработанной поверхностью обращенной вниз, где после пластины штамповали/сгибали на середине их длины при штамповке. Иногда дополнительный изгиб осуществляли вручную после штампования, например, если материал имел большое спружинивание или был "слишком толстым".
Закрепление образцов
Первую изогнутую тестовую заготовку с предварительно обработанной поверхностью или нанесенной поверхностью помещали обработанной поверхностью обращенной вверх на 1 мм пластину (2222 мм) с "несмачивающими" свойствами. Эту пластину вместе с первой изогнутой тестовой заготовкой затем устанавливали по диагонали трубы, имеющей квадратное поперечное сечение. Размеры трубы составляли 17×17 мм внутренние и 20×20 мм внешние. Толщина (стенки) трубы была прибл. 1,4 мм, а высота 55 мм.
Вторую изогнутую необработанную тестовую заготовку помещали так, чтобы изогнутая часть второй тестовой заготовки помещалась сверху изогнутой части первой изогнутой тестовой заготовки. Вторую тестовую заготовку помещали в трубу в перпендикулярном направлении к первой тестовой заготовке, создавая небольшую область соприкосновения между этими двумя заготовками. Закрепленные образцы затем нагревали в цикле VC1(1210°C).
Испытания на разрыв
Паяные тестовые образцы после высокотемпературной пайки устанавливали в установку испытания на разрыв «Instron Corporation Серия IX Автоматическая система испытания материалов». Скорость перемещения траверсы составляла прибл. 1 мм/мин. Нагрузка измерялась в кН. Результаты испытания на разрыв как для предварительно обработанных (PRE) образцов, так и для не обработанных предварительно образцов, представлены в таблице 19.
Таблица 19
Сплав Hastelloy C 2000
Образец Средняя нагрузка при максимальной нагрузке [кН]
Изделие, покрытое слоем тугоплавкого припоя 1,144
A3.3 Лак 1,330
B2 Лак 1,214
C1 Лак 1,325
Никель типа 200
Изделие, покрытое слоем тугоплавкого припоя 0,359
A3.3 Лак 0,360
Сплав Монель 400 (1140°C)
Изделие, покрытое слоем тугоплавкого припоя 1,522
A3.3 Лак 1,487
Нержавеющая сталь типа 254SMO
Изделие, покрытое слоем тугоплавкого припоя 1,525
A3.3 Лак 1,298
C1 Лак 0,802
Нержавеющая сталь типа 316
Изделие, покрытое слоем тугоплавкого припоя цикл BF(T,t) (выполненный в атмосфере водорода при температуре 1100°C) 1,166
A3.3 Лак 1,693
B2 Лак 1,602
C1 Лак 1,565
Таблица 19 показывает, что паяные соединения из образцов со слоем тугоплавкого припоя имеют сопоставимую прочность на разрыв, как и паяные соединения образцов, которые имеют смесь кремния и бора, диспергированную в связующем, нанесенную на поверхность. Следовательно, эти результаты испытаний показывают, что выбор способа высокотемпературной пайки может зависеть не только от ожидаемой прочности полученных соединений на разрыв, но также от других аспектов.

Claims (39)

1. Механическая смесь частиц порошков для высокотемпературной пайки изделия, содержащая по меньшей мере один источник бора и по меньшей мере один источник кремния, при этом частицы имеют средний размер менее чем 250 мкм, и каждая частица является источником кремния или источником бора, и при этом:
- механическая смесь содержит бор и кремний в массовом соотношении бора к кремнию в диапазоне от 5:100 до 1:1;
- кремний и бор присутствуют совместно в механической смеси в концентрации по меньшей мере 25 мас.%, и при этом
- по меньшей мере один источник бора и по меньшей мере один источник кремния являются бескислородными за исключением неизбежных количеств загрязняющего кислорода, составляющих менее чем 10 мас.%.
2. Смесь по п. 1, отличающаяся тем, что по меньшей мере один источник кремния выбран из группы, состоящей из элементарного кремния, сплава, содержащего кремний, и соединения, содержащего кремний.
3. Смесь по п. 1, отличающаяся тем, что по меньшей мере один источник бора выбран из группы, состоящей из элементарного бора, сплава, содержащего бор, и соединения, содержащего бор.
4. Смесь по п. 1, отличающаяся тем, что источник бора отличается от источника кремния.
5. Смесь по п. 1, отличающаяся тем, что источник бора выбран из элементарного бора, карбидов бора, боридов никеля и боридов кремния, а источник кремния выбран из элементарного кремния, ферросилиция, силицидов железа, карбидов кремния и боридов кремния.
6. Композиция смеси для высокотемпературной пайки изделия, содержащая механическую смесь по любому из пп. 1-5.
7. Композиция по п. 6, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит порошки основного материала, из которого выполнена подложка, при этом основной материал присутствует в количестве менее чем 75 мас.% в расчете на общую массу кремния, бора и основного материала.
8. Композиция по п. 6, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит порошки тугоплавкого припоя.
9. Композиция по п. 6, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит по меньшей мере одно связующее, выбранное из растворителей, воды, масел, гелей, лаков, олифы, полимеров, воска или их комбинаций, предпочтительно по меньшей мере одно связующее выбрано из сложных полиэфиров, полиэтиленов, полипропиленов, акриловых полимеров, (мет)акриловых полимеров, поливиниловых спиртов, поливинилацетатов, полистиролов, восков или их комбинаций.
10. Композиция по п. 6, отличающаяся тем, что она диспергирована в по меньшей мере одном связующем.
11. Композиция по п. 6, отличающаяся тем, что она является краской, пастой или дисперсией.
12. Изделие, покрытое слоем композиции смеси для высокотемпературной пайки, содержащее подложку из основного материала с температурой солидуса выше 1100°С и нанесенный на по меньшей мере часть поверхности подложки слой композиции смеси для высокотемпературной пайки по любому из пп. 6-11.
13. Изделие по п. 12, отличающееся тем, что среднее количество кремния и бора в нанесенном слое составляет менее чем 1 мг/мм2.
14. Изделие по п. 12, отличающееся тем, что основной материал выбран из группы, состоящей из сплавов на основе железа, сплавов на основе никеля, сплавов на основе хрома, сплавов на основе кобальта и сплавов на основе меди, имеющих температуру плавления по меньшей мере 1100°С.
15. Изделие по п. 12, отличающееся тем, что основной материал содержит, мас.%: от 15 до 22 хрома, от 8 до 22 никеля, до 3 марганца, до 1,5 кремния, до 8 молибдена, железо остальное.
16. Изделие по п. 12, отличающееся тем, что основной материал содержит по меньшей мере 80 мас.% Ni.
17. Изделие по п. 12, отличающееся тем, что основной материал содержит, мас.%: более чем 50 Fe, менее чем 13 Cr, менее чем 1 Мо, менее чем 1 Ni и менее чем 3 Mn.
18. Изделие по п. 12, отличающееся тем, что основной материал содержит, мас.%: более чем 10 Cr и более чем 60 Ni.
19. Изделие по п. 12, отличающееся тем, что основной материал содержит, мас.%: более чем 15 Cr, более чем 10 Мо и более чем 50 Ni.
20. Изделие по п. 12, отличающееся тем, что основной материал содержит, мас.%: более чем 10 Fe, от 0,1 до 30 Мо, от 0,1 до 30 Ni и более чем 50 Со.
21. Изделие по п. 12, отличающееся тем, что подложки представляют собой рулоны, пластины, детали или листы.
22. Способ изготовления высокотемпературной пайкой изделия, имеющего по меньшей мере одно паяное соединение между областями соприкосновения подложек, включающий:
- нанесение на поверхность по меньшей мере одной подложки механической смеси частиц по любому из пп. 1-5;
- сборку по меньшей мере одной подложки с по меньшей мере одной дополнительной подложкой с обеспечением присутствия между областями соприкосновения подложек по меньшей мере одного источника кремния и по меньшей мере одного источника бора;
- нагрев собранных подложек до температуры высокотемпературной пайки ниже 1250°С в печи в вакууме, в инертном газе, в восстановительной атмосфере или в их комбинациях; и
- охлаждение собранных подложек для получения изделия, имеющего по меньшей мере одно паяное соединение между областями соприкосновения подложек.
23. Способ по п. 22, отличающийся тем, что по меньшей мере один источник кремния наносят в виде одного слоя на подложку, а по меньшей мере один источник бора наносят в виде другого слоя на ту же самую подложку, причем предпочтительно по меньшей мере один источник кремния наносят в виде второго слоя поверх первого слоя источника бора.
24. Способ по п. 22, отличающийся тем, что кремний и бор присутствуют в механической смеси в количестве от 25 до 100 мас.%.
25. Способ по п. 22, отличающийся тем, что по меньшей мере один источник кремния и по меньшей мере один источник бора являются одинаковым источником, предпочтительно боридом кремния.
26. Способ по п. 22, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют нанесение композиции смеси по любому из пп. 6-11 на по меньшей мере часть одной поверхности по меньшей мере одной подложки.
27. Способ по п. 22, отличающийся тем, что нагрев собранных подложек осуществляют с обеспечением переноса расплавленного тугоплавкого припоя под действием капиллярных сил в области соприкосновения между подложками.
28. Способ по п. 22, отличающийся тем, что нагрев собранных подложек осуществляют до температуры по меньшей мере 900°С.
29. Способ по п. 22, отличающийся тем, что перед нанесением механической смеси частиц порошков осуществляют резку или формование подложки(ек) или их комбинацию.
30. Способ по п. 22, отличающийся тем, что между нанесением механической смеси частиц порошков и сборкой подложек осуществляют резку или формование подложки(ек) или их комбинацию.
31. Способ по п. 22, отличающийся тем, что после нанесения механической смеси частиц порошков осуществляют нагрев до температуры, обеспечивающей получение слоя тугоплавкого припоя на подложке, и охлаждение подложки с полученным слоем тугоплавкого припоя.
32. Способ по п. 31, отличающийся тем, что подложки с полученным слоем тугоплавкого припоя подвергают резке или формованию, или их комбинации.
33. Способ по п. 22, отличающийся тем, что изготавливают изделие, представляющее собой теплообменник, пластинчатый реактор, деталь реакторов, деталь сепараторов, деталь отстойников, деталь насосов или деталь клапанов.
34. Способ изготовления изделия, покрытого слоем композиции смеси для высокотемпературной пайки по любому из пп. 12-21, включающий нанесение композиции смеси для высокотемпературной пайки по любому из пп. 6-11 на по меньшей мере часть поверхности по меньшей мере одной подложки.
35. Способ изготовления изделия, покрытого слоем тугоплавкого припоя, включающий:
- нанесение композиции смеси для высокотемпературной пайки по любому из пп. 6-11 на одну подложку;
- нагрев покрытой подложки до температуры ниже температуры солидуса подложки для получения слоя расплавленной фазы тугоплавкого припоя; и
- охлаждение подложки с расплавленным тугоплавким припоем на ее поверхности с получением изделия, покрытого слоем тугоплавкого припоя,
при этом температура нагрева выше температуры солидуса полученного тугоплавкого припоя.
36. Паяное изделие, полученное способом по любому из пп. 22-33.
37. Применение механической смеси частиц порошков для высокотемпературной пайки по любому из пп. 1-5 для получения слоя тугоплавкого припоя на по меньшей мере одной поверхности подложки путем ее нагрева.
38. Применение композиции смеси для высокотемпературной пайки изделия по любому из пп. 6-10 для изготовления деталей высокотемпературной пайкой для теплообменников, пластинчатых реакторов, реакторов, сепараторов, отстойников, насосов, клапанов.
39. Применение композиции смеси для высокотемпературной пайки изделия в виде краски по п. 11 для изготовления деталей высокотемпературной пайкой для теплообменников, пластинчатых реакторов, реакторов, сепараторов, отстойников, насосов, клапанов.
RU2014143253/02A 2012-03-28 2013-03-27 Новая концепция высокотемпературной пайки RU2585886C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12161742.7 2012-03-28
EP12161742.7A EP2644312B1 (en) 2012-03-28 2012-03-28 A novel brazing concept
PCT/EP2013/056554 WO2013144222A1 (en) 2012-03-28 2013-03-27 A novel brazing concept

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014143253A RU2014143253A (ru) 2016-05-20
RU2585886C2 true RU2585886C2 (ru) 2016-06-10

Family

ID=47997546

Family Applications (7)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014143253/02A RU2585886C2 (ru) 2012-03-28 2013-03-27 Новая концепция высокотемпературной пайки
RU2014143182/02A RU2581937C1 (ru) 2012-03-28 2013-03-27 Покрытое слоем тугоплавкого припоя изделие
RU2014143186/02A RU2592331C2 (ru) 2012-03-28 2013-03-27 Способ соединения металлических деталей
RU2014143279/02A RU2585888C2 (ru) 2012-03-28 2013-03-27 Новая концепция высокотемпературной пайки
RU2014142883/02A RU2602693C2 (ru) 2012-03-28 2013-03-27 Пластинчатый теплообменник
RU2014143185/02A RU2585146C1 (ru) 2012-03-28 2013-03-27 Новая концепция покрытия
RU2014142275/02A RU2583204C1 (ru) 2012-03-28 2013-03-28 Пластинчатый теплообменник

Family Applications After (6)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014143182/02A RU2581937C1 (ru) 2012-03-28 2013-03-27 Покрытое слоем тугоплавкого припоя изделие
RU2014143186/02A RU2592331C2 (ru) 2012-03-28 2013-03-27 Способ соединения металлических деталей
RU2014143279/02A RU2585888C2 (ru) 2012-03-28 2013-03-27 Новая концепция высокотемпературной пайки
RU2014142883/02A RU2602693C2 (ru) 2012-03-28 2013-03-27 Пластинчатый теплообменник
RU2014143185/02A RU2585146C1 (ru) 2012-03-28 2013-03-27 Новая концепция покрытия
RU2014142275/02A RU2583204C1 (ru) 2012-03-28 2013-03-28 Пластинчатый теплообменник

Country Status (26)

Country Link
US (7) US10112249B2 (ru)
EP (8) EP2644312B1 (ru)
JP (8) JP6317323B2 (ru)
KR (8) KR20140129273A (ru)
CN (7) CN104203488B (ru)
AP (5) AP2014007944A0 (ru)
AU (7) AU2013241804B2 (ru)
BR (7) BR112014023762B1 (ru)
CA (7) CA2868635C (ru)
CL (5) CL2014002510A1 (ru)
CR (5) CR20140404A (ru)
DK (5) DK2644312T3 (ru)
ES (5) ES2706986T3 (ru)
HU (2) HUE037304T2 (ru)
IL (5) IL234790A (ru)
MX (5) MX2014010904A (ru)
MY (7) MY174995A (ru)
NZ (7) NZ627987A (ru)
PH (7) PH12014502000B1 (ru)
PL (3) PL2830820T3 (ru)
PT (3) PT2830821T (ru)
RU (7) RU2585886C2 (ru)
SG (7) SG11201405953PA (ru)
SI (5) SI2644312T1 (ru)
WO (7) WO2013144251A1 (ru)
ZA (4) ZA201406337B (ru)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2706986T3 (es) 2012-03-28 2019-04-02 Alfa Laval Corp Ab Nuevo concepto de soldadura fuerte
EP2853332A1 (en) 2013-09-26 2015-04-01 Alfa Laval Corporate AB A novel brazing concept
EP2853333B1 (en) * 2013-09-26 2019-08-21 Alfa Laval Corporate AB Method of joining metal parts using a melting depressant layer
DE102014225516B3 (de) * 2014-11-21 2016-03-31 Fontaine Engineering Und Maschinen Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten eines Metallbandes
KR101780108B1 (ko) * 2015-06-22 2017-09-19 두산중공업 주식회사 천이 액상 확산 접합을 위한 열 교환기용 플레이트
EP3225353B1 (en) 2016-03-31 2019-06-12 Alfa Laval Corporate AB Method for joining heat transfer plates of a plate heat exchanger
CN106736045B (zh) * 2016-12-07 2019-09-13 苏州长风航空电子有限公司 一种铠装热电偶高温硬钎焊保护剂的制备方法
SI3372937T1 (sl) 2017-03-10 2022-04-29 Alfa Laval Corporate Ab Paket plošč naprave za toplotno izmenjavo in toplotni izmenjevalnik
ES2839409T3 (es) 2017-03-10 2021-07-05 Alfa Laval Corp Ab Paquete de placas, placa y dispositivo intercambiador de calor
EP3372938B1 (en) 2017-03-10 2020-10-07 Alfa Laval Corporate AB Plate package using a heat exchanger plate with integrated draining channel and a heat exchanger including such plate package
SE541917C2 (en) * 2018-01-16 2020-01-07 Swep Int Ab Method for producing a brazed plate heat exchanger
US11065628B2 (en) 2018-07-09 2021-07-20 Kennametal Inc. Centrifuge tile assembly
SE543338C2 (en) * 2019-04-04 2020-12-08 Swep Int Ab Stencil device and method for stencil printing of brazing material onto a heat exchanger plate and use thereof
SE543405C2 (en) * 2019-05-29 2021-01-05 Alfa Laval Corp Ab Method for joining metal parts
JP7460881B2 (ja) * 2019-11-01 2024-04-03 ダイキン工業株式会社 プレート型冷媒配管、及び、冷凍装置
CN110961830B (zh) * 2019-12-13 2021-09-28 郑州机械研究所有限公司 耐磨药皮组合物、耐磨焊丝及其制备方法与应用
RU2754339C1 (ru) * 2020-12-29 2021-09-01 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) Металлополимерная композиция для соединения пластин паянного пластинчатого теплообменника из нержавеющей стали
SE2250767A1 (en) 2022-06-22 2023-12-23 Alfa Laval Corp Ab Plate heat exchanger
EP4343253A1 (en) 2022-09-20 2024-03-27 Alfa Laval Corporate AB Method for the assembly of a plate and fin heat exchanger and a plate and fin heat exchanger
EP4343252A1 (en) 2022-09-20 2024-03-27 Alfa Laval Corporate AB A plate heat exchanger
EP4343257A1 (en) 2022-09-20 2024-03-27 Alfa Laval Corporate AB A plate heat exchanger

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU199651A1 (ru) * 1965-12-04 1967-07-13 Всесоюзный заочный машиностроительный институт Высокотемпературной пайки стали
RU2003117585A (ru) * 2002-06-14 2005-01-10 Снекма Моторс (Fr) Металлический материал, подверженный износу, изделия и корпуса из этого материала, и способ его получения

Family Cites Families (106)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3073269A (en) 1957-12-24 1963-01-15 Gen Electric Metallic brazing mixture
US3457066A (en) * 1959-04-10 1969-07-22 Gen Electric Nickel base alloy
US3262762A (en) * 1963-12-27 1966-07-26 Du Pont High temperature-resistant materials of aluminum, boron, carbon, nitrogen and silicon, and their preparation
US3645725A (en) * 1969-05-02 1972-02-29 Armco Steel Corp Austenitic steel combining strength and resistance to intergranular corrosion
JPS5338696B2 (ru) * 1972-06-05 1978-10-17
US3839025A (en) * 1973-07-16 1974-10-01 American Metal Climax Inc High temperature alloy
US4295890A (en) * 1975-12-03 1981-10-20 Ppg Industries, Inc. Submicron beta silicon carbide powder and sintered articles of high density prepared therefrom
US4005988A (en) * 1975-12-19 1977-02-01 United Technologies Corporation Interlayer for transient liquid phase diffusion bonding
US4029476A (en) 1976-02-12 1977-06-14 A. Johnson & Co. Inc. Brazing alloy compositions
US4129462A (en) * 1977-04-07 1978-12-12 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Gamma prime hardened nickel-iron based superalloy
SU659326A1 (ru) 1977-08-22 1979-04-30 Ордена Ленина И Трудового Красного Знамени Институт Электросварки Имени Е.О.Патона Ан Украинской Сср Припой дл пайки нержавеющих жаропрочных сталей и сплавов на основе никел
US4129464A (en) * 1977-08-24 1978-12-12 Cabot Corporation High yield strength Ni-Cr-Mo alloys and methods of producing the same
FR2511908A1 (fr) * 1981-08-26 1983-03-04 Snecma Procede de brasage-diffusion destine aux pieces en superalliages
US4410604A (en) * 1981-11-16 1983-10-18 The Garrett Corporation Iron-based brazing alloy compositions and brazed assemblies with iron based brazing alloys
JPS5910491A (ja) 1982-07-08 1984-01-19 Toshihiro Aono 金属基材の接合方法
US4516716A (en) 1982-11-18 1985-05-14 Gte Products Corporation Method of brazing with iron-based and hard surfacing alloys
JPS63140781A (ja) 1986-12-01 1988-06-13 Hitachi Ltd Ｆｅ基合金接合用材料
SE458884B (sv) * 1987-05-29 1989-05-16 Alfa Laval Thermal Ab Permanent sammanfogad plattvaermevaexlare med sammanhaallande organ vid portarna
JPS6478688A (en) 1987-09-21 1989-03-24 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Surface joining method for co or co base alloy
DE3904776A1 (de) 1989-02-17 1990-08-23 Ver Schmiedewerke Gmbh Verfahren zur herstellung eines hochfesten und zaehen metallischen schichtverbundwerkstoffes
JPH03110083A (ja) * 1989-09-26 1991-05-10 Ube Ind Ltd 繊維強化金属基複合材料の板材と金属板との接合方法
US5013612A (en) * 1989-11-13 1991-05-07 Ford Motor Company Braze material for joining ceramic to metal and ceramic to ceramic surfaces and joined ceramic to metal and ceramic to ceramic article
CA2030427A1 (en) * 1989-12-19 1991-06-20 Jonathan S. Stinson Method of enhancing bond joint structural integrity of spray cast articles
JPH06234082A (ja) 1990-06-28 1994-08-23 Kankoku Kikai Kenkyusho ベースメタルより溶融温度が高い挿入材を使用した液相拡散接合方法
US5273708A (en) * 1992-06-23 1993-12-28 Howmet Corporation Method of making a dual alloy article
US5348215A (en) * 1992-11-04 1994-09-20 Kevin Rafferty Method of bonding hard metal objects
KR100260368B1 (ko) 1993-09-24 2000-07-01 에브게니 에이. 레바쇼브 복합재와 그의 제조방법
JPH0790465A (ja) 1993-09-24 1995-04-04 Ishizuka Kenkyusho:Kk 耐火物・金属複合体およびその製法
IL118089A (en) 1995-05-22 2001-06-14 Allied Signal Inc Nickel-chrome solder alloys
US6200690B1 (en) * 1995-05-22 2001-03-13 Alliedsignal Inc. Nickel-chromium-based brazing alloys
JP3388664B2 (ja) 1995-12-28 2003-03-24 シャープ株式会社 多結晶半導体の製造方法および製造装置
US5895533A (en) 1996-02-16 1999-04-20 Japan Atomic Energy Research Institute Beryllium-copper bonding material
US6624225B1 (en) * 1996-06-03 2003-09-23 Liburdi Engineering Limited Wide-gap filler material
WO1997046347A1 (fr) 1996-06-04 1997-12-11 Nippon Steel Corporation Films en alliage de fer pour liaison par diffusion en phase liquide d'un materiau ferreux susceptible de se lier sous atmosphere oxydante
SE9603486D0 (sv) * 1996-09-23 1996-09-23 Hoeganaes Ab Surface coating method
US6098871A (en) * 1997-07-22 2000-08-08 United Technologies Corporation Process for bonding metallic members using localized rapid heating
JPH11287576A (ja) 1998-03-31 1999-10-19 Hisaka Works Ltd ブレージングプレート式熱交換器
FR2781399B1 (fr) 1998-07-23 2000-08-18 Sochata Energy 1 Soc Procede de brasage-diffusion de pieces en superalliage
JP2000225491A (ja) 1999-02-05 2000-08-15 Zexel Corp アルミニウム部材のろう付け用フラックス混合物及びろう付け方法並びに熱交換器
US6403158B1 (en) * 1999-03-05 2002-06-11 General Electric Company Porous body infiltrating method
SE513784C2 (sv) 1999-03-09 2000-11-06 Alfa Laval Ab Permanent sammanfogad plattvärmeväxlare
US20040124231A1 (en) * 1999-06-29 2004-07-01 Hasz Wayne Charles Method for coating a substrate
CN1175955C (zh) * 2000-04-19 2004-11-17 陈晴祺 高尔夫钎焊焊材
JP2002107089A (ja) * 2000-09-29 2002-04-10 Hisaka Works Ltd プレート式熱交換器
SE523855C2 (sv) * 2000-11-10 2004-05-25 Alfa Laval Corp Ab Järnbaserat lodmaterial för sammanfogning av elememt och lödd produkt framställd härmed
US6464129B2 (en) * 2000-12-22 2002-10-15 Triumph Group, Inc. Method of diffusion bonding superalloy components
FR2822741B1 (fr) * 2001-03-29 2003-06-27 Snecma Services Poudre d'apport de brasage diffusion de piece en alliage a base de nickel, cobalt ou fer
US7146308B2 (en) * 2001-04-05 2006-12-05 Dekang Lin Discovery of inference rules from text
US6692586B2 (en) * 2001-05-23 2004-02-17 Rolls-Royce Corporation High temperature melting braze materials for bonding niobium based alloys
CN1205357C (zh) 2001-05-31 2005-06-08 三菱重工业株式会社 保护膜形成方法、保护膜形成用材料及研磨性保护膜形成用薄板
SE524928C2 (sv) 2001-06-05 2004-10-26 Alfa Laval Corp Ab Järnbaserat lodmaterial för sammanfogning av element genom lödning samt lödd produkt framställd härmed
JP3458849B2 (ja) 2001-08-03 2003-10-20 株式会社日立製作所 コバルト基合金およびこの合金を用いた弁，原子炉プラント
JP2003053523A (ja) * 2001-08-14 2003-02-26 Mitsubishi Alum Co Ltd 熱交換器およびその製造方法
US20040035910A1 (en) 2001-11-21 2004-02-26 Dockus Kostas F. Low temperature fluxless brazing
WO2003065557A2 (en) 2002-01-25 2003-08-07 Masimo Corporation Power supply rail controller
JP3866119B2 (ja) 2002-03-01 2007-01-10 トライアンフ グループ、 インク 超合金部品の拡散接合方法
US20030200835A1 (en) * 2002-04-02 2003-10-30 Snecma Services Diffusion-brazing filler powder for parts made of an alloy based on nickel, cobalt or iron
US8776371B2 (en) * 2002-05-03 2014-07-15 Alfa Laval Corporate Ab Method of brazing thin heat exchanging plates and brazed plate heat exchanger produced according to the method
KR20050085603A (ko) 2002-12-13 2005-08-29 코루스 알루미늄 발쯔프로두크테 게엠베하 클래드층 및 코팅된 철합금층을 구비하는 브레이징 시트제품 및 그 제조방법
US7182884B2 (en) * 2003-01-30 2007-02-27 Mitsuru Akashi Bio-liquid crystal polymer and shaped material using same
CN1764614A (zh) * 2003-02-07 2006-04-26 戴蒙得创新股份有限公司 预置铜焊合金的金刚石工具镶件及其制造方法
US20050067061A1 (en) 2003-09-26 2005-03-31 General Electric Company Nickel-based braze alloy compositions and related processes and articles
SE527509C2 (sv) * 2003-10-17 2006-03-28 Alfa Laval Corp Ab Lödd plattvärmeväxlare med plattor av i huvudsak rostfritt stål och förfarande för tillverkning av en sådan plattvärmeväxlare
US7222422B2 (en) * 2004-02-16 2007-05-29 General Electric Company Method for refurbishing surfaces subjected to high compression contact
US7565996B2 (en) * 2004-10-04 2009-07-28 United Technologies Corp. Transient liquid phase bonding using sandwich interlayers
US20060090820A1 (en) 2004-11-01 2006-05-04 Metglas, Inc. Iron-based brazing filler metals
US7335427B2 (en) * 2004-12-17 2008-02-26 General Electric Company Preform and method of repairing nickel-base superalloys and components repaired thereby
SE529913C2 (sv) 2005-05-26 2008-01-08 Alfa Laval Corp Ab Förfarande för lödning av föremål av rostfritt stål, förfarande för lödning av värmeväxlare av rostfritt stål samt lött föremål samt lödd värmeväxlare
SI1888294T1 (sl) 2005-05-26 2014-08-29 Alfa Laval Corporate Ab Postopek trdega spajkanja izdelkov in nerjavečega jekla
DE102006013503A1 (de) 2006-03-23 2008-01-24 Esk Ceramics Gmbh & Co. Kg Plattenwärmetauscher, Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung
JP2008006480A (ja) 2006-06-30 2008-01-17 Sumitomo Light Metal Ind Ltd 熱交換器用ブレージングフィン材並びに熱交換器及びその製造方法
US7326892B1 (en) * 2006-09-21 2008-02-05 General Electric Company Process of microwave brazing with powder materials
SE530724C2 (sv) 2006-11-17 2008-08-26 Alfa Laval Corp Ab Lodmaterial, förfarande för att löda med detta lodmaterial, lött föremål framställt med förfarandet samt lodpasata innefattande lodmaterialet
SE531988C2 (sv) 2006-11-17 2009-09-22 Alfa Laval Corp Ab Lodmaterial samt förfarande för lödning med detta material
US7775416B2 (en) 2006-11-30 2010-08-17 General Electric Company Microwave brazing process
JP5509597B2 (ja) 2006-12-28 2014-06-04 Ｊｓｒ株式会社 耐油耐候性ゴム用組成物及びゴム成形体
GB0704817D0 (en) 2007-03-13 2007-04-18 Jarvis Rail Ltd Railbond
US20110180199A1 (en) * 2007-04-17 2011-07-28 United Technologies Corporation Powder -metallurgy braze preform and method of use
US20090026182A1 (en) 2007-07-27 2009-01-29 Honeywell International, Inc. In-situ brazing methods for repairing gas turbine engine components
JP2009031545A (ja) * 2007-07-27 2009-02-12 Seiko Epson Corp プロジェクタ
JP5321463B2 (ja) * 2007-09-03 2013-10-23 株式会社Ihi Ｎｉ基ろう材組成物、ろう付け補修方法、及び補修構造体
JP5152727B2 (ja) * 2007-12-21 2013-02-27 ハリマ化成株式会社 アルミニウムろう付け用ペースト組成物
JP2009192191A (ja) 2008-02-18 2009-08-27 Hitachi Cable Ltd 熱交換器及びその製造方法
EP2271460B1 (en) * 2008-03-19 2011-11-16 Höganäs Ab (publ) Iron-chromium based brazing filler metal
KR101225357B1 (ko) * 2008-04-04 2013-01-22 알파 라발 코포레이트 에이비 플레이트형 열교환기
JP2009269043A (ja) 2008-05-01 2009-11-19 Mitsubishi Alum Co Ltd 耐湿ろう付性に優れるアルミニウム合金ろう付用塗料、ろう付用アルミニウム合金板及びそれを用いた自動車熱交換器用アルミニウム合金部材、並びに自動車熱交換器
JP4716269B2 (ja) * 2008-05-02 2011-07-06 サーモス株式会社 真空構造体の封止方法
US8087565B2 (en) * 2008-09-08 2012-01-03 General Electric Company Process of filling openings in a component
JP2010104999A (ja) * 2008-10-28 2010-05-13 Hitachi Cable Ltd ろう付け用複合材及びろう付け製品
RU2528939C2 (ru) * 2008-11-25 2014-09-20 Солвей Флуор Гмбх Антикоррозийный флюс
US9186742B2 (en) * 2009-01-30 2015-11-17 General Electric Company Microwave brazing process and assemblies and materials therefor
US20100215983A1 (en) 2009-02-20 2010-08-26 Kennametal Inc. Brazed Claddings for Cast Iron Substrates
CN101566271B (zh) * 2009-05-19 2013-03-27 山东大学 一种金属陶瓷复合耐磨材料及其制备方法
JP5003983B2 (ja) * 2009-09-07 2012-08-22 独立行政法人日本原子力研究開発機構 二層ろう接による積層構造強化法
DE102010016367A1 (de) * 2010-04-08 2011-10-13 Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg Hartgelöteter Gegenstand und Verfahren zum Hartlöten zweier oder mehrerer Teile
JP5623783B2 (ja) * 2010-05-13 2014-11-12 日本発條株式会社 大気接合用ろう材、接合体、および、集電材料
JP5516075B2 (ja) * 2010-05-26 2014-06-11 三菱電機株式会社 プレート式熱交換器
JP5675186B2 (ja) * 2010-06-23 2015-02-25 三菱重工業株式会社 接合品の製造方法、及び燃焼器の製造方法
KR100992961B1 (ko) * 2010-07-30 2010-11-08 주식회사 동화엔텍 플레이트형 열교환기 제조방법
JP2012052160A (ja) * 2010-08-31 2012-03-15 Mitsubishi Alum Co Ltd ろう付性に優れるフラックスレスろう付用部材およびアルミニウム材のフラックスレスろう付け方法
JP5619538B2 (ja) * 2010-09-06 2014-11-05 株式会社ティラド 細流路インナーフィンを有する熱交換器のフラックスレスろう付け方法およびそれに用いるアルミニウムクラッド材
JP5645307B2 (ja) 2010-12-09 2014-12-24 日本発條株式会社 大気接合用ろう材、接合体、および、集電材料
CN102120281A (zh) * 2011-02-15 2011-07-13 洛阳双瑞精铸钛业有限公司 一种钛铝材质涡轮增压器转子与钢轴的钎焊方法
EP2607332A1 (de) * 2011-12-19 2013-06-26 Sika Technology AG Abbindebeschleuniger für Bindemittel auf Basis von Calciumsulfat
ES2706986T3 (es) 2012-03-28 2019-04-02 Alfa Laval Corp Ab Nuevo concepto de soldadura fuerte
EP2853333B1 (en) * 2013-09-26 2019-08-21 Alfa Laval Corporate AB Method of joining metal parts using a melting depressant layer

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU199651A1 (ru) * 1965-12-04 1967-07-13 Всесоюзный заочный машиностроительный институт Высокотемпературной пайки стали
RU2003117585A (ru) * 2002-06-14 2005-01-10 Снекма Моторс (Fr) Металлический материал, подверженный износу, изделия и корпуса из этого материала, и способ его получения

Also Published As

Publication number Publication date
RU2583204C1 (ru) 2016-05-10
CR20140446A (es) 2014-11-11
JP6117332B2 (ja) 2017-04-19
PH12014502000A1 (en) 2014-11-24
MY183524A (en) 2021-02-24
CN104302440B (zh) 2017-12-15
AU2013241868B2 (en) 2015-07-09
BR112014023758B1 (pt) 2018-12-04
PH12014502119A1 (en) 2014-12-10
BR112014023761B1 (pt) 2018-07-24
EP2830817B1 (en) 2019-08-28
JP2015518555A (ja) 2015-07-02
NZ628064A (en) 2017-04-28
DK2830816T3 (en) 2020-02-17
PH12014502001B1 (en) 2014-11-24
PH12014502128A1 (en) 2014-12-10
NZ627987A (en) 2017-04-28
BR112014023770B1 (pt) 2018-10-16
KR20140129272A (ko) 2014-11-06
CA2868227C (en) 2017-03-21
CN104185533B (zh) 2017-05-17
CN104185533A (zh) 2014-12-03
RU2014143253A (ru) 2016-05-20
PH12014502127A1 (en) 2014-12-10
KR101634477B1 (ko) 2016-06-28
CN104185532A (zh) 2014-12-03
CR20140448A (es) 2014-11-11
SG11201405793YA (en) 2014-11-27
CL2014002509A1 (es) 2015-01-16
EP2830821B1 (en) 2016-12-28
NZ630086A (en) 2016-06-24
JP2015514017A (ja) 2015-05-18
PH12014502000B1 (en) 2014-11-24
PL2830821T3 (pl) 2017-05-31
PT2830818T (pt) 2019-11-22
ES2706986T3 (es) 2019-04-02
CA2864958C (en) 2016-10-18
CA2864958A1 (en) 2013-10-03
AP2014007938A0 (en) 2014-09-30
IL234789A (en) 2017-02-28
CN104203488B (zh) 2017-09-12
CN104302440A (zh) 2015-01-21
PL2830818T3 (pl) 2020-03-31
AU2013241815A1 (en) 2014-10-16
ES2661872T3 (es) 2018-04-04
SG11201406135YA (en) 2014-11-27
KR20140129237A (ko) 2014-11-06
CA2868674C (en) 2019-03-19
AU2013241868A1 (en) 2014-10-16
SI2830820T1 (en) 2018-03-30
BR112014023755B1 (pt) 2018-08-28
US10335881B2 (en) 2019-07-02
KR20140129273A (ko) 2014-11-06
CA2868633A1 (en) 2013-10-03
EP2644312B1 (en) 2018-10-31
AP2014007929A0 (en) 2014-09-30
EP2830820A1 (en) 2015-02-04
IL234790A (en) 2017-03-30
DK2830820T3 (en) 2018-04-16
WO2013144216A1 (en) 2013-10-03
CA2864189C (en) 2017-02-14
JP2015513656A (ja) 2015-05-14
KR20140129275A (ko) 2014-11-06
KR102071484B1 (ko) 2020-01-30
JP2015517914A (ja) 2015-06-25
NZ629124A (en) 2016-06-24
MX2014010902A (es) 2014-10-15
JP6121519B2 (ja) 2017-04-26
RU2585146C1 (ru) 2016-05-27
CN104185532B (zh) 2017-04-26
IL234793A (en) 2017-09-28
RU2592331C2 (ru) 2016-07-20
US20150093188A1 (en) 2015-04-02
PH12014502119B1 (en) 2014-12-10
MY168502A (en) 2018-11-12
MY168027A (en) 2018-10-11
SG11201406089XA (en) 2014-11-27
AU2013241754A1 (en) 2014-09-04
CN104203489A (zh) 2014-12-10
ZA201406628B (en) 2016-08-31
CN104302439A (zh) 2015-01-21
CA2868227A1 (en) 2013-10-03
AU2013241720B2 (en) 2015-10-22
WO2013144251A1 (en) 2013-10-03
RU2014143186A (ru) 2016-05-20
EP2830816A1 (en) 2015-02-04
CA2868633C (en) 2019-07-09
CA2868635C (en) 2019-08-20
US20150034286A1 (en) 2015-02-05
HUE037304T2 (hu) 2018-08-28
CN104203487B (zh) 2018-07-06
MX2014010904A (es) 2014-10-15
EP2830820B1 (en) 2018-01-10
JP6317323B2 (ja) 2018-04-25
SI2644312T1 (sl) 2019-01-31
US20150044501A1 (en) 2015-02-12
CL2014002567A1 (es) 2015-01-16
AU2013241803A1 (en) 2014-10-16
NZ629673A (en) 2016-09-30
MY174995A (en) 2020-06-01
SI2830817T1 (sl) 2019-12-31
KR101627446B1 (ko) 2016-06-03
SI2830821T1 (sl) 2017-03-31
SG11201406140RA (en) 2014-11-27
US20150030837A1 (en) 2015-01-29
SG11201406138TA (en) 2014-11-27
PH12014502128B1 (en) 2014-12-10
DK2830821T3 (en) 2017-04-10
SG11201405953PA (en) 2014-11-27
KR101627447B1 (ko) 2016-06-03
KR20140129236A (ko) 2014-11-06
ZA201406436B (en) 2016-05-25
RU2602693C2 (ru) 2016-11-20
RU2585888C2 (ru) 2016-06-10
NZ630078A (en) 2016-10-28
WO2013144210A1 (en) 2013-10-03
US10112249B2 (en) 2018-10-30
DK2830818T3 (da) 2019-12-09
CA2868635A1 (en) 2013-10-03
BR112014021589B1 (pt) 2018-09-11
KR20140130714A (ko) 2014-11-11
DK2644312T3 (en) 2019-02-25
RU2581937C1 (ru) 2016-04-20
CL2014002544A1 (es) 2015-01-16
EP2830815A1 (en) 2015-02-04
AP2014007923A0 (en) 2014-09-30
US9849534B2 (en) 2017-12-26
MY173768A (en) 2020-02-19
PT2830820T (pt) 2018-03-12
EP2830816B1 (en) 2019-11-13
MY169213A (en) 2019-03-18
IL234792A (en) 2017-02-28
CA2867427C (en) 2020-04-07
AP2014007944A0 (en) 2014-09-30
US20150086776A1 (en) 2015-03-26
ES2617219T3 (es) 2017-06-15
JP6042458B2 (ja) 2016-12-14
AU2013241720A1 (en) 2014-09-04
BR112014023762B1 (pt) 2019-02-05
IL234791A (en) 2017-01-31
EP2830818B1 (en) 2019-09-04
SI2830818T1 (sl) 2019-12-31
CN104203489B (zh) 2018-04-06
KR20140121891A (ko) 2014-10-16
AU2013241804B2 (en) 2015-06-18
PH12014502001A1 (en) 2014-11-24
ZA201406337B (en) 2017-08-30
AU2013241809A1 (en) 2014-10-16
MX2014010903A (es) 2014-10-15
CN104203488A (zh) 2014-12-10
US10131011B2 (en) 2018-11-20
EP2830818A1 (en) 2015-02-04
US9694434B2 (en) 2017-07-04
JP2017080812A (ja) 2017-05-18
MY172129A (en) 2019-11-14
AU2013241803B2 (en) 2015-07-09
CR20140404A (es) 2014-11-26
PH12014502120B1 (en) 2014-12-10
KR101692599B1 (ko) 2017-01-03
JP2015514016A (ja) 2015-05-18
AP2014007939A0 (en) 2014-09-30
EP2830821A1 (en) 2015-02-04
MX360752B (es) 2018-11-15
CA2868674A1 (en) 2013-10-03
ES2755278T3 (es) 2020-04-22
EP2830817A1 (en) 2015-02-04
US20150044507A1 (en) 2015-02-12
JP2015517913A (ja) 2015-06-25
AU2013241809B2 (en) 2015-06-18
KR20170005892A (ko) 2017-01-16
NZ629346A (en) 2015-08-28
US10421141B2 (en) 2019-09-24
WO2013144211A1 (en) 2013-10-03
MX2014011231A (es) 2014-11-10
MX2014010976A (es) 2014-10-06
SG11201406090TA (en) 2014-11-27
JP6139657B2 (ja) 2017-05-31
RU2014142883A (ru) 2016-05-20
AU2013241804A1 (en) 2014-10-09
JP2015518425A (ja) 2015-07-02
US20150060030A1 (en) 2015-03-05
JP6198811B2 (ja) 2017-09-20
PH12014502127B1 (en) 2014-12-10
ZA201406626B (en) 2016-08-31
JP6444960B2 (ja) 2018-12-26
CL2014002566A1 (es) 2015-01-16
RU2014143279A (ru) 2016-05-20
PT2830821T (pt) 2017-03-01
PH12014502018A1 (en) 2014-11-24
WO2013144308A1 (en) 2013-10-03
CR20140447A (es) 2014-11-11
CN104302439B (zh) 2017-04-12
WO2013144194A1 (en) 2013-10-03
CA2864189A1 (en) 2013-10-03
EP2830819A1 (en) 2015-02-04
CR20140445A (es) 2014-11-11
PL2830820T3 (pl) 2018-04-30
KR101660617B1 (ko) 2016-09-27
CL2014002510A1 (es) 2015-01-16
PH12014502120A1 (en) 2014-12-10
BR112014021587B1 (pt) 2018-05-15
HUE033296T2 (en) 2017-11-28
US9694435B2 (en) 2017-07-04
AU2013241815B2 (en) 2015-07-02
ES2754307T3 (es) 2020-04-16
CA2867427A1 (en) 2013-10-03
CN104203487A (zh) 2014-12-10
EP2644312A1 (en) 2013-10-02
AU2013241754B2 (en) 2015-06-04
WO2013144222A1 (en) 2013-10-03
KR101656164B1 (ko) 2016-09-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2585886C2 (ru) Новая концепция высокотемпературной пайки