UA119396C2 - Припій для паяння різнорідних з'єднань молібден-нержавіюча сталь - Google Patents
Припій для паяння різнорідних з'єднань молібден-нержавіюча сталь Download PDFInfo
- Publication number
- UA119396C2 UA119396C2 UAA201711119A UAA201711119A UA119396C2 UA 119396 C2 UA119396 C2 UA 119396C2 UA A201711119 A UAA201711119 A UA A201711119A UA A201711119 A UAA201711119 A UA A201711119A UA 119396 C2 UA119396 C2 UA 119396C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- solder
- soldering
- stainless steel
- joints
- molybdenum
- Prior art date
Links
- 238000005476 soldering Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 12
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims abstract description 40
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 6
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 claims description 3
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 9
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 11
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 7
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 6
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 5
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 4
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 2
- 238000004455 differential thermal analysis Methods 0.000 description 2
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Conductive Materials (AREA)
Abstract
Винахід належить до металургії і стосується хімічного складу припою, придатного для паяння з'єднань молібден-нержавіюча сталь. Припій складається з мас. %: марганцю 9-11, нікелю 9-11, мідь - решта. Склад припою забезпечує необхідну температуру паяння та високі механічні властивості паяним з'єднанням.
Description
Винахід належить до металургії і стосується припою для паяння різнорідних з'єднань молібден-нержавіюча сталь, зокрема до складу припою, що використовується для паяння різнорідних з'єднань нержавіюча сталь-молібден при виготовленні окремих конструкцій і паяних вузлів в енергетичній, атомній промисловості.
Для паяння різнорідних з'єднань застосовують припої, що вміщують такі елементи, як бор, кремній, германій.
Відомий припій на основі заліза, що містить (у ваг. 95):(0,5-4,0)8; (0,5-5,0)С, (10-30)Мо, (2-20)
Се, решта - Ге (Патент США 05 3778254 А, В2ЗК 35/30, С22С 38/12, 11.12.1973).
Недоліками цього припою є: підвищена температура паяння на рівні 1150 "С, що шкідливо відбивається на структурі та властивостях нержавіючої сталі; наявність в складі припою бору та германію, що утворюють з залізом, ніселем та молібденом крихкі евтектики, що погіршує властивості паяних з'єднань; низька міцність з'єднань на зріз на рівні 30 рвзі (0,2 МПа)
Також відомий припій (у вигляді дроту) на основі паладію |Патент КНР СМ 101920367 А,
В2ЗК 1/20, В2ЗК 1/008, 22.10.2010)Ї, що застосовується для з'єднання молібденових труб з нержавіючими трубними дошками шляхом електронно-променевого зварювання.
Недоліками цього припою є: висока вартість припою на основі дорогоцінного металу паладію; необхідність використання дорогого устаткування для виконання електронно- променевого зварювання; суттєві обмеження на конструктивний тип з'єднань, що можуть бути виконані за допомогою даного способу нагріву.
Як найближчий аналог вибрано відомий припій на мідній основі складу (у ваг. Ус): 10 Фо МІ, 1095 Мп, 2-3 95 Ст, 1-2 95 Ее, 0,595 5і, решта - Си ("Справочник по пайке". Под ред. И.Е.
Петрунина. - М.: Машиностроение, 2003, С. 284) При паянні зі сталлю 12Х18Н9Т межа міцності паяного з'єднання становить 220...230 МПа.
Недоліками цього припою є: висока температура ліквідусу, що перевищує температуру рекристалізації молібдену (до 1100 С); наявність у складі кремнію може призводити до виникнення прошарку силіцидів, які погіршують механічні властивості паяного з'єднання.
Задачею винаходу, який заявляється, є створення припою зі структурою твердого розчину, що забезпечує достатній рівень механічних характеристик паяних з'єднань та не містить в своєму складі бору, кремнію та германію та дорогоцінних металів зі збереженням температури
Зо паяння нижчої за температуру рекристалізації молібдену (до 1100 "С).
Поставлена задача вирішується за рахунок того, що припій для паяння різнорідних з'єднань молібден-нержавіюча сталь, що складається з міді, нікелю, марганцю, який має структуру твердого розчину та необхідну температуру паяння при співвідношенні Ми/Мі-1/1, при наступному співвідношенні компонентів (ваг. 95): марганець 9-11 нікель 9-11 мідь решта.
Вміст марганцю у вказаних межах легування забезпечує, з одного боку, необхідний температурний інтервал плавлення припою, а з другого - покращує змочування поверхонь, та підвищує механічні властивості припою.
Вміст нікелю у вказаних межах легування забезпечує, з одного боку, необхідний температурний інтервал плавлення припою, а з другого - покращує корозійні властивості припою, зменшує ерозію нержавіючої сталі та підвищує механічні властивості припою.
Вміст нікелю та марганцю в співвідношенні 1/1 вибрано з метою забезпечення необхідного інтервалу плавлення припою.
Приклад.
Вибрані експериментальні склади припоїв виплавляли дуговим способом на холодній підкладці в атмосфері аргону. Для кожного із сплавів визначали інтервал плавлення на установці для високотемпературного диференціального термічного аналізу ВДТА-8М.
Інтервали плавлення експериментальних сплавів, які отримані за допомогою диференційно- термічного аналізу наведено в табл. 1.
Встановлено, що дослідний сплав Мо 1 зі співвідношенням 5Мі, 5Ми, Си - решта не відповідає вимогам з паяння з'єднань нержавіючої сталі і молібденом через високу температуру ліквідусу.
Сплав Мо 2 зі співвідношенням 1ОМі, 5Ми, Си - решта не відповідає вимогам з паяння з'єднань нержавіючої сталі з молібденом через високу температуру ліквідусу.
Сплави Мо З та Мо 4 відповідають вимогам по температурі ліквідусу, що висуваються до припоїв для паяння різнорідних з'єднань молібден-нержавіюча сталь.
Паяння зразків для металографічних досліджень і випробувань на міцність проводили у вакуумній печі СГВ 2,4-2/15-ИЗ (середовище зони нагріву - вакуум, не гірше 77103 Па).
У процесі дослідження паяних зразків встановлено, що експериментальні сплави Мо 3-4 добре змочують підкладки з молібдену та нержавіючої сталі О8Х18НОТ. Паяльні галтелі повні, рівномірні, видимі дефекти паяних швів відсутні.
Для проведення випробувань на міцність були виконані напускні паяні з'єднання з зазором 50 мкм. Результати випробувань наведені в табл. 2.
Понижені результати з міцності паяних з'єднань, виконаних припоєм Мо 4 викликані пониженим вмістом нікелю в припої.
Низькі результати прототипу пов'язані з наявністю в складі сплаву бору та германію, що утворюють крихкі прошарки та погіршують властивості паяних з'єднань.
Як видно з таблиць Мо 1, та Мо 2 припій, що патентується, складу (Си-10Мп-1ОМі) забезпечує необхідну температуру паяння та високі механічні властивості, що дозволяє використовувати його для паяння різнорідних з'єднань нержавіюча сталь-молібден в енергетичній, атомній промисловості та при виготовленні окремих різнорідних вузлів відповідального призначення.
Таблиця 1
Інтервали плавлення експериментальних припоїв
Температура Температура
Мо З/п Склад сплаву пер ур змпер ур солідусу, "С ліквідусу, "С
Си-5Мп-5Мі 1082 1132
Си-5Мп-1оМі 1042 1102
Си-1оМп-10мі 1053
Си-10Мо-5мі 1034
Си-10Мп-10Си-3СІ-2Ее-0,581 1063 1112
Таблиця 2
Результати випробувань на міцність напускних паяних з'єднань нержавіюча сталь 08Х18Н9Т «з молібден, виконаних дослідними припоями
Навантаження руйнування МПа
Руйнування по паяному шву
Руйнування по паяному шву
Руйнування по молібдену
Руйнування по паяному шву
Руйнування по паяному шву
Claims (1)
- ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Припій для паяння різнорідних з'єднань молібден-нержавіюча сталь, що складається з міді,нікелю, марганцю, який має структуру твердого розчину та необхідну температуру паяння при співвідношенні Мп/Мі-1/1, при наступному співвідношенні компонентів, мас.Фо: марганець 9-11 нікель 9-11 мідь решта.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA201711119A UA119396C2 (uk) | 2017-11-13 | 2017-11-13 | Припій для паяння різнорідних з'єднань молібден-нержавіюча сталь |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA201711119A UA119396C2 (uk) | 2017-11-13 | 2017-11-13 | Припій для паяння різнорідних з'єднань молібден-нержавіюча сталь |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA119396C2 true UA119396C2 (uk) | 2019-06-10 |
Family
ID=74306937
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA201711119A UA119396C2 (uk) | 2017-11-13 | 2017-11-13 | Припій для паяння різнорідних з'єднань молібден-нержавіюча сталь |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA119396C2 (uk) |
-
2017
- 2017-11-13 UA UAA201711119A patent/UA119396C2/uk unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Feng et al. | Microstructure and properties of Cu/Al joints brazed with Zn–Al filler metals | |
| Chang et al. | Brazing of 6061 aluminum alloy/Ti–6Al–4V using Al–Si–Cu–Ge filler metals | |
| US20200030921A1 (en) | Alloys | |
| JP5544392B2 (ja) | 銅−リン−ストロンチウムのブレージング合金 | |
| CN103406686A (zh) | 一种含钴Sn-Bi系高强度无铅低温焊料 | |
| CN101279407A (zh) | 含铟和硅的无镉银钎料 | |
| CN104772578B (zh) | 一种包括钛‑锆‑铜‑镍的钎料 | |
| Du et al. | Research and prospect of binary high-temperature Pb-free solders | |
| CN102642099A (zh) | 一种用于铝铜软钎焊的Sn-Zn基无铅钎料合金及其制备方法 | |
| KR100946936B1 (ko) | 브레이징 합금 | |
| Winiowski et al. | Impact of tin and nickel on the brazing properties of silver filler metals and on the strength of brazed joints made of stainless steels | |
| KR100620368B1 (ko) | 주석 및 니켈을 함유한 인동합금 경납땜봉 | |
| Xia et al. | Evaluation on the characteristics of tin-silver-bismuth solder | |
| UA119396C2 (uk) | Припій для паяння різнорідних з'єднань молібден-нержавіюча сталь | |
| CN105290646B (zh) | 一种多元高温钎料 | |
| JP6887183B1 (ja) | はんだ合金および成形はんだ | |
| CN111151864B (zh) | 连接钨基粉末合金与低膨胀高温合金的焊接材料和工艺 | |
| EP3707286B1 (en) | High reliability lead-free solder alloy for electronic applications in extreme environments | |
| KR101161416B1 (ko) | 인동땜납 합금 | |
| JP2007508149A (ja) | 金属部材を鑞接する方法 | |
| KR101154183B1 (ko) | 브레이징 합금 | |
| CN102601541A (zh) | 一种含铌和钯的高热强度多元钎料合金 | |
| KR101255596B1 (ko) | 브레이징 합금 | |
| SK500792017U1 (sk) | Mäkká bezolovnatá aktívna spájka a spôsob spájkovania | |
| UA122930C2 (uk) | Припій для паяння молібдену з нержавіючою сталлю |