UA26254U - Solder for soldering high-temperature alloys - Google Patents

Solder for soldering high-temperature alloys Download PDF

Info

Publication number
UA26254U
UA26254U UAU200705099U UAU200705099U UA26254U UA 26254 U UA26254 U UA 26254U UA U200705099 U UAU200705099 U UA U200705099U UA U200705099 U UAU200705099 U UA U200705099U UA 26254 U UA26254 U UA 26254U
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
solder
temperature
chromium
ratio
soldering
Prior art date
Application number
UAU200705099U
Other languages
Ukrainian (uk)
Inventor
Volodymyr Grygorovy Ivanchenko
Mukhailo Sergiiovych Samokhin
Sergii Mykhailovych Samokhin
Original Assignee
V I Kurdiumov Inst Of Fhysics
State Entpr Res And Production
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 V I Kurdiumov Inst Of Fhysics, State Entpr Res And Production filed Critical V I Kurdiumov Inst Of Fhysics
Priority to UAU200705099U priority Critical patent/UA26254U/en
Publication of UA26254U publication Critical patent/UA26254U/en

Links

Landscapes

  • Ceramic Products (AREA)

Abstract

A solder for soldering high-temperature alloys on the base of nickel contains chromium, cobalt, titanium, aluminum, molybdenum, and zirconium. It contains the components in the following ratio (per cent by weight): Cr 12-14 Co 29-30 Ti 4-4,5 Al 3-3.6Mo 1-1,1 Zr 13.5-14.5 Ni remainder, with the ratio Ti/Al=1.1-1.5 at summary concentration Ti+Al=7?8.1 and summary concentration Zr+Ti=17.5?19.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель відноситься до пайки, зокрема до складу припою, що використовується для пайки та 2 ремонту лопаток газотурбінних двигунів та інших деталей газового тракту з литтєвих високохромістих нікелевих сплавів.The useful model relates to soldering, in particular to the composition of the solder used for soldering and 2 repair of gas turbine engine blades and other gas tract parts made of cast high chromium nickel alloys.

Відомий сплав на основі нікелю, що містить (у ваг. 95): 17-20Сг, 4-6 Со, 3,5-2,5 АІ, 2-4 Мо, 10-13 7, 2,5-3,5 Ті, 1,2-1,8 М, 2-4 МУ, 0,01-0,03 Се, 0,01-0,03 Ії, 0,01-0,1Ма, решта Мі (Ас. Мо1544541, СССР, оф. бюл. ,Изобретения" Мо7-90, МКИ В23КЗ5/321.A known nickel-based alloy containing (in weight 95): 17-20Cg, 4-6 Co, 3.5-2.5 AI, 2-4 Mo, 10-13 7, 2.5-3.5 Ti, 1.2-1.8 M, 2-4 MU, 0.01-0.03 Ce, 0.01-0.03 Ii, 0.01-0.1Ma, the rest Mi (As. Mo1544541, USSR , office building, "Izobreteniya" Mo7-90, MKY В23КЗ5/321.

Недоліками цього припою є висока концентрація хрому, що приводить до пониження температури утворення у-фази і тим самим зменшує тривалу міцність паяного з'єднання, а також високий вміст вольфраму і молібдену, що, з одного боку, погіршує розтікання припою, а з іншого, уповільнює розсмоктування компонентів припою матеріалом основи. Температура паяння даним припоєм становить 1220-1250 «С, що є непридатне у зв'язку з суттєвим погіршенням механічних властивостей основного металу. т Відомий сплав на основі нікелю, що містить (у ваг.90о): 24-34Ст, 6-16 МУ, 14-20 72т, решта Мі |Патент Мо43903,The disadvantages of this solder are a high concentration of chromium, which leads to a decrease in the temperature of the y-phase formation and thereby reduces the long-term strength of the solder joint, as well as a high content of tungsten and molybdenum, which, on the one hand, worsens the spread of the solder, and on the other, slows down the absorption of solder components by the base material. The soldering temperature with this solder is 1220-1250 °C, which is unsuitable due to the significant deterioration of the mechanical properties of the base metal. t A well-known nickel-based alloy containing (in weight 90o): 24-34St, 6-16 MU, 14-20 72t, the rest Mi | Patent Mo43903,

Бюл. Промислова власність" Мо1-02, МКП В2З3КЗ5/З321.Bul. Industrial property" Mo1-02, MKP V2Z3KZ5/Z321.

Недоліками цього припою є завищена концентрація хрому, що приводить до пониження температури утворення у-фази і тим самим зменшує жароміцність паяного з'єднання, а також високий вміст вольфраму, що, з 20 одного боку, погіршує розтікання припою, а з іншого уповільнює відтік (розсмоктування) компонентів припою у матеріал основи. Температура паяння даним припоєм становить 1220-1250 «С, що є непридатне у зв'язку з суттєвим погіршенням механічних властивостей основного металу. іThe disadvantages of this solder are the high concentration of chromium, which leads to a decrease in the temperature of the formation of the y-phase and thereby reduces the heat resistance of the solder joint, as well as a high content of tungsten, which, on the one hand, worsens the spread of the solder, and on the other hand, slows down the outflow ( absorption) of solder components into the base material. The soldering temperature with this solder is 1220-1250 °C, which is unsuitable due to the significant deterioration of the mechanical properties of the base metal. and

Найбільш близьким до запропонованого є припій, що містить (у ваг.9б): 4-5 Ст, 10,5-16,5 Со, 0,8-4,8 Мо, 1,6-3,6 Ті, 0,6-2,2 АЇї, 8,1-22,2 71, 0,6М, решта Мі |Патент США Мо 3748107, Изобретения стран мира" Моб-73, 25 в23815/00, С22С19/00).The closest to the proposed one is the solder containing (in weight 9b): 4-5 St, 10.5-16.5 Co, 0.8-4.8 Mo, 1.6-3.6 Ti, 0, 6-2.2 AIi, 8.1-22.2 71, 0.6M, the rest Mi | US Patent Mo 3748107, Izobreteniya stran mira" Mob-73, 25 v23815/00, C22C19/00).

Недоліками цього припою є: низька корозійна стійкість паяних з'єднань в умовах підвищених температур, що - зумовлено малим вмістом хрому та присутністю ванадію; невелике розтікання припою, як наслідок низької концентрації кобальту; невисока жарміцність припою, оскільки, при сумарній концентрації Ті та АІ меншій за бваг.9о, кількість інтерметаліду Міз(А!, Ті) що сприяє зміцненню, у структурі припою недостатня; широкий «т зо Інтервал плавлення.The disadvantages of this solder are: low corrosion resistance of soldered joints at elevated temperatures, which is due to the low chromium content and the presence of vanadium; slight spreading of the solder, as a result of the low concentration of cobalt; low heat resistance of the solder, since, with the total concentration of Ti and AI lower than bwag.9o, the amount of intermetallide Miz(A!, Ti) that contributes to strengthening is insufficient in the structure of the solder; wide «t zo Melting interval.

Технічною задачею корисної моделі, який заявляється, є створення припою на основі нікелю, який забезпечує Іс) необхідну жароміцність і стійкість проти високотемпературної корозії паяних з'єднань, можливість паяння при с температурі гомогенізації, скорочення інтервалу плавлення та збільшення розтікання.The technical task of the proposed useful model is the creation of a nickel-based solder that provides the necessary heat resistance and resistance to high-temperature corrosion of soldered joints, the possibility of soldering at a homogenization temperature, shortening the melting interval and increasing spreading.

Технічна задача вирішується за рахунок того, що припій на основі ніселю для пайки жароміцних сплавів |се) 35 містить хром, кобальт, титан, алюміній, молібден, цирконій у наступному співвідношенні (ваг.9бв): сThe technical problem is solved due to the fact that the solder based on Nisel for soldering heat-resistant alloys |se) 35 contains chromium, cobalt, titanium, aluminum, molybdenum, zirconium in the following ratio (wt.9bv):

Сг 12-14Sg 12-14

Со 29-30 ті А-А,Б «So 29-30 those A-A,B "

А! 3-3,6 то Мо 1141 З с 7 135-145 :з» Мі решта.AND! 3-3,6 then Mo 1141 Z p 7 135-145 :z» Mi resta.

При співвідношенні Ті/АІ-1,1-1,5 при сумарній концентрації ТінАІ-7-:8,1 та сумарній концентрації т дн-Ті-17,5--19,With a ratio of Ti/AI-1.1-1.5, with a total concentration of TinAI-7-:8.1 and a total concentration of t dn-Ti-17.5--19,

При вмісті хрому менше 12ваг.95 не забезпечується необхідна високотемпературна корозійна стійкість (22) паяного з'єднання. Підвищення концентрації хрому вище 14ваг.9о приводить до пониження температури з утворення у - фази, що супроводжується зменшенням жароміцності.If the chromium content is less than 12 wt.95, the necessary high-temperature corrosion resistance (22) of the solder joint is not provided. An increase in the concentration of chromium above 14wg.9o leads to a decrease in temperature due to the formation of the y - phase, which is accompanied by a decrease in heat resistance.

При вмісті молібдену менше 1ваг.9о не забезпечується необхідна міцність з'єднання. Підвищення о концентрації молібдену вище 1,1ваг.9о приводить до утворення у процесі ВТК прошарку з молібдонату нікелю,If the molybdenum content is less than 1wg.9o, the necessary strength of the connection is not provided. An increase in molybdenum concentration above 1.1 wt.9o leads to the formation of a layer of nickel molybdenate in the VTK process,

Їх» що сприяє відшаруванню захисного шару з оксиду хрому, а також погіршує розтікання припою та уповільнює розсмоктування компонентів припою матеріалом основи.Their" which contributes to peeling off the protective layer of chromium oxide, and also worsens the spread of the solder and slows down the absorption of the solder components by the base material.

Пониження рівня міцності викликане зменшенням максимального вмісту молібдену 1-1,1ваг.9о компенсується 5Б підвищенням вмісту кобальту 29-ЗОваг.9о, який у вказаних межах легування забезпечує, з одного боку, необхідну жароміцність, а з другого - має високу дифузійну рухливість і покращує змочування поверхонь, що з'єднуються. с Допустимий інтервал концентрацій кобальту обрано виходячи з його вмісту у багатокомпонентній евтектиці, яку власно і являє собою припій.The decrease in the level of strength caused by the decrease in the maximum content of molybdenum 1-1.1 wt.9o is compensated by the increase in the content of cobalt 29-ZO wt.9o, which, within the indicated limits of alloying, provides, on the one hand, the necessary heat resistance, and on the other hand, it has high diffusion mobility and improves wetting of the connecting surfaces. c The permissible range of cobalt concentrations is chosen based on its content in the multicomponent eutectic, which itself is a solder.

Концентрація цирконію та титану 13,5-14,5 та 4-4,5ваг.9о відповідно обрано з умов забезпечення мінімальної бор довжини інтервалу плавлення. Оптимальним слід вважати сумарну кількість у припої цирконію та титану 17,5-19ваг.9о.The concentration of zirconium and titanium of 13.5-14.5 and 4-4.5 wt.9o, respectively, was chosen to ensure the minimum boron length of the melting interval. The optimal amount of zirconium and titanium solder should be considered to be 17.5-19 wt.9 o.

Нижня межа відношення Ті/АІ-1,1 та нижня межа сумарної кількості ТінАІ-7ваг.Уо вибрана з міркувань забезпечення жароміцності сплаву за рахунок утворення необхідної об'ємної частки зміцнюючої у - фази Міз(Ті,The lower limit of the Ti/AI-1.1 ratio and the lower limit of the total amount of TinAI-7wg.Uo is chosen for reasons of ensuring the heat resistance of the alloy due to the formation of the necessary volume fraction of the strengthening y - phase Miz (Ti,

АЇ) та необхідної стійкості проти високотемпературної солевої корозії за рахунок часткового заміщення у 65 сульфідах титаном хрому, що зменшує збіднення хромом поверхневих шарів, забезпечуючи тим самим умови для утворення захисної плівки з оксиду хрому. Верхня межа відношення Ті/АІ-1,5 та сумарної кількостіAI) and the necessary resistance against high-temperature salt corrosion due to the partial substitution of titanium chromium in 65 sulfides, which reduces chromium depletion of the surface layers, thereby providing conditions for the formation of a protective film of chromium oxide. The upper limit of the Ti/AI ratio is 1.5 and the total amount

ТікАІ-8,1ваг.Уо вибрана з умов відсутності утворення голчастої п - фази МізТі, поява якої приводить до пониження пластичності матеріалу.TikAI-8.1 wt.Uo was selected from the conditions of the absence of the formation of a needle-like n - phase MiZTi, the appearance of which leads to a decrease in the plasticity of the material.

Приклад. Виливки припійних сплавів були виплавлені методом електродугової плавки з донним розливом зі складами, що відповідають середньому і крайнім значенням концентрації компонентів, що заявляється, а також вище і нижче запропонованого діапазону і сплаву-прототипу (табл.1). о івExample. Castings of brazing alloys were melted by the method of electric arc melting with bottom casting with compositions that correspond to the average and extreme values of the concentration of the components that are claimed, as well as above and below the proposed range and the prototype alloy (Table 1). about Iv

Припійні сплави були приготовлені у вигляді прутків діаметром 15мм і довжиною 55мм, з яких методом го електроерозійного різання отримували платівки перерізом 200мкм.Solder alloys were prepared in the form of rods with a diameter of 15 mm and a length of 55 mm, from which plates with a cross section of 200 μm were obtained by the method of electroerosion cutting.

Механічні випробування при температурі 9002С та навантаженні 6с-220МПа проведено на паяних з'єднаннях сплаву ЧОС-70 ВИ, отриманих при 118092 у вакуумі. Швидкість високотемпературної корозії визначено при температурі 90022 у сольовому розплаві 75956 Ма»23О4259о Масі. Результати випробувань подані в таблиці 2. щMechanical tests at a temperature of 9002С and a load of 6s-220MPa were carried out on soldered joints of the CHOS-70 VI alloy obtained at 118092 in a vacuum. The rate of high-temperature corrosion was determined at a temperature of 90022 in a salt melt of 75956 Ma»23O4259o Mass. The test results are presented in Table 2

Мо сплаву |Час до руйнування паяного з'єднання при Т-9002С, 6-220МпПа, Швидкість корозії в розплаві 7595 Ма»ЗОдж2595 Мас! при Т-9002С,Mo of the alloy | Time to the destruction of the solder joint at T-9002S, 6-220MPa, The corrosion rate in the melt is 7595 Ma»ZOj2595 Mas! at T-9002S,

Пі: и ств «Pi: and stv «

ПЕН ПОПУ НЯ ПОЛО Он НА пиши нини нини 08 о сPEN POPU NYA POLO He NA pish niny niny 08 o'clock p

Опір високотемпературній сольовій корозії припоїв (1-5), що патентуються, відповідає технічним умовам експлуатації паяних з'єднань та знаходиться на рівні кращих нікелевих жароміцних сплавів. Температура початку плавлення припоїв, що патентуються, становить 1120-52С, інтервал плавлення - 25-45 (таблиця 3). « 4 З є : ;» спліву |плавлення, "С що; Зпит; СМ2/Г рю 1 4 юResistance to high-temperature salt corrosion of solders (1-5), which are patented, corresponds to the technical conditions of operation of soldered joints and is at the level of the best heat-resistant nickel alloys. The melting point of patented solders is 1120-52C, the melting interval is 25-45 (table 3). " 4 C is : ;" float | melting, "What; Interrogative; CM2/G ryu 1 4 yu

Ф о Прототип! вого 111111ве с шо Й | | | йF o Prototype! of the 111111ve s sho Y | | | and

Як видно з таблиць 2 та З, при вмісті в припої легуючих елементів меншому або більшому, ніж той, щоAs can be seen from Tables 2 and 3, when the content of alloying elements in the solder is lower or higher than that

Т» заявляється, припій характеризується великим інтервалом плавлення, а паяне з'єднання недостатньою жароміцністю та корозійною стійкістю. Одночасно заявлені концентрації компонентів припою забезпечують збільшення на 3095 в порівнянні з прототипом такої важливої технологічної характеристики припою, як питома площа розтікання на поверхнях матеріалів, що з'єднуються. с Припій може бути виплавлений як у лабораторних, так і в промислових умовах.T" claims, the solder is characterized by a long melting interval, and the soldered joint is characterized by insufficient heat resistance and corrosion resistance. At the same time, the declared concentrations of solder components provide an increase of 3095 compared to the prototype of such an important technological characteristic of solder as the specific area of spreading on the surfaces of the materials being joined. Solder can be melted both in laboratory and industrial conditions.

Claims (1)

Формула винаходуThe formula of the invention Припій для пайки жароміцних сплавів на основі нікелю, що містить хром, кобальт, титан, алюміній, молібден, цирконій, який відрізняється тим, що він містить вказані компоненти у наступному співвідношенні (ваг. 9):Solder for soldering heat-resistant alloys based on nickel, containing chromium, cobalt, titanium, aluminum, molybdenum, zirconium, which is characterized by the fact that it contains the specified components in the following ratio (weight 9): Сг 12-14 б5 Со 29-30 ті 4-45 А! 3-3,6 Мо 1-11 2г 13,5-14,5 Мі решта, при співвідношенні Ті/АІ-1,1-4,5 при сумарній концентрації ТінкАІ-7-8,1 та сумарній концентрації г нТі17,5--19,Sg 12-14 b5 So 29-30 ti 4-45 A! 3-3.6 Mo 1-11 2g 13.5-14.5 Mi the rest, with a Ti/AI ratio of 1.1-4.5 with a total concentration of TinkAI-7-8.1 and a total concentration of g nTi17.5 --19, Офіційний бюлетень "Промислова власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних мікросхем", 2007, М 14, 10.09.2007. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і науки України.Official Bulletin "Industrial Property". Book 1 "Inventions, useful models, topographies of integrated microcircuits", 2007, M 14, 10.09.2007. State Department of Intellectual Property of the Ministry of Education and Science of Ukraine. - « ю с (Се) с ші с з іме) (22) іме) с 50 «з»- « yu s (Se) s shi s s ime) (22) ime) s 50 "z" с 60 б5p. 60 b5
UAU200705099U 2007-05-10 2007-05-10 Solder for soldering high-temperature alloys UA26254U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU200705099U UA26254U (en) 2007-05-10 2007-05-10 Solder for soldering high-temperature alloys

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU200705099U UA26254U (en) 2007-05-10 2007-05-10 Solder for soldering high-temperature alloys

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA26254U true UA26254U (en) 2007-09-10

Family

ID=38799858

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAU200705099U UA26254U (en) 2007-05-10 2007-05-10 Solder for soldering high-temperature alloys

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA26254U (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113814606A (en) * 2021-08-20 2021-12-21 西安理工大学 Ni-Cr-Al-Ti-Co welding wire, method and groove form

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113814606A (en) * 2021-08-20 2021-12-21 西安理工大学 Ni-Cr-Al-Ti-Co welding wire, method and groove form

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10076811B2 (en) Structural braze repair of superalloy component
JP5783641B2 (en) Nickel-based hydrochloric acid corrosion resistant alloy for brazing
JP4842140B2 (en) Methods of processing, such as repairing of workpieces such as brazing alloys, the use of brazing alloys, and parts of gas turbines
CN109909641B (en) Cobalt-based powder brazing filler metal for high-temperature alloy connection and preparation method and application thereof
CN102006968B (en) Iron-base heat- and corrosion-resistant brazing filler metals
ES2533429T3 (en) Austenitic heat-resistant alloys
ES2658593T3 (en) Lead Free Welding Alloy
JP3354922B2 (en) Ni-based heat-resistant brazing material
JPH04500983A (en) High temperature metal alloy mixture for filling holes and repairing damage in superalloy bodies
JP5846646B2 (en) Nickel brazing material with excellent heat resistance
Song et al. Vacuum brazing high Nb-containing TiAl alloy to Ti60 alloy using Ti-28Ni eutectic brazing alloy
US11344977B2 (en) Structural braze for superalloy material
JPS60250893A (en) Aluminum alloy brazing filler metal for heat exchanger made of aluminum
WO2013077113A1 (en) Ni-Cr-BASED BRAZING MATERIAL HAVING EXCELLENT WETTABILITY/SPREADABILITY AND CORROSION RESISTANCE
JPH09225679A (en) Ni base heat resistant brazing filter metal excellent in wettability and corrosion resistance
UA26254U (en) Solder for soldering high-temperature alloys
RU2441736C1 (en) Alloy for brazing of aluminum and its alloys
JP5502435B2 (en) High heat and oxidation resistant materials
JP6116795B2 (en) Nickel-based alloy brazing material
JP2014111265A (en) Cladding powder alloy
UA119190C2 (en) SOLDER FOR SOLDERING NICKEL HEATING ALLOYS
EP2969380B1 (en) Method for brazing a rene 80 superalloy substrate
Maalekian et al. Efect of Bi content on properties of low silver SAC solder
Weinstein et al. Further developments in boron free Nickel-Chromium-Phosphorus-Silicon brazing filler metals
Xu et al. Effect of Ca element on oxygen content, wetting and spreading properties of Au–Ga filler metal