CN102009284B - 一种用于高温合金与白铜焊接的钎料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于高温合金与白铜焊接的钎料及其制作方法。所述钎料是由锰、钴、镍、磷、锡、硅、铝、锌和铜组成的箔状铜锰钴镍钎料，并且组成铜锰钴镍钎料各组分的百分比分别为26～35％锰、8～14％钴、1.5～3.0％镍、0.03％磷、0.02％锡、0.02％硅、0.01％铝和0.01％锌，余量为铜。通过轧机对对铜锰钴镍钎料的坯料进行轧制，得到厚度为0.1mm的铂状钎料。本发明适用于承受高温、高压、大扭矩的转动工作部件。将该钎料用于不锈钢与不锈钢、不锈钢与高温合金、高温合金与白铜、高温合金与高温合金之间的焊接，能够增强焊接件的机械性能，延长焊接件的工作寿命。
Description
技术领域
本发明创造涉及焊接技术，具体是一种用于高温合金与白铜焊接的钎料。
背景技术
此前焊接两种材料(GQGH4169+B19)时采用镍基钎料真空钎焊的方法，焊接温度1045℃，这一温度下焊接会使母材材料(GQGH4169)10级晶粒度等级变为5级或更低，破坏了材料原始等级，从而使母材机械性能下降。
现有技术采用镍基钎料HBNi82CrSiB真空钎接这两种材料，但由于该钎料最适合钎焊温度为1045℃，保温15分钟。由于真空钎焊的特点是需要把被钎接的材料同时加热到钎料熔化的温度，这对于热处理温度不敏感的材料来说，不影响什么，但对超过相变温度、有晶粒度等级要求的材料来说要严格控制钎焊温度。
采用镍基钎料HBNi82CrSiB在1045℃真空钎接GQGH4169+B19这两种材料，超过GQGH4169晶粒度长大温度1010℃温度线35℃，使GQGH4169晶粒度长大到5级～4级，GQGH4169晶粒度长大到这一范围，该材料的机械性能将急剧下降，相当于高温合金性能变成不锈钢的性能了。这在承受高温、高压、大扭矩的转动工作部件来说是绝对不允许的，这会使工作部件寿命降低，相当于给材料内部预埋了缺陷。但对于不承受这些载荷的静止部件来说，只要满足设计功能，不用过分强调。
发明内容
为克服现有技术中存在的使高温合金性能降低的不足，本发明提出了一种用于高温合金与白铜焊接的钎料及其制作方法。
本发明所述钎料是由锰、钴、镍、磷、锡、硅、铝、锌和铜组成的铜锰钴镍钎料，并且组成铜锰钴镍钎料各组分的百分比分别为26～35％锰、8～14％钴、1.5～3.0％镍、0.03％磷、0.02％锡、0.02％硅、0.01％铝和0.01％锌，余量为铜。所述的铜锰钴镍钎料钎料是厚度为0.1mm的箔状。
本发明还提出了一种制备铜锰钴镍钎料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，将纯度为99.95％的锰、钴、镍及铜按比例配制，并置于坩埚中在1000℃中熔炼，获得液态合金；将液态合金倒入胎具中，自然冷却并凝固，获得铸棒；
步骤2，对所获得的铸棒加工，去除铸棒外表面的杂质和缺陷，并压扁，得到坯料；
步骤3，将坯料置于空气炉内，升温至300～400℃，保温20分钟，对坯料预热；通过轧机对坯料进行轧制，成型铂状钎料；钎料的厚度为0.1mm。
该钎料的熔化温度为937℃～988℃，曲服强度RP0.2达到980(MPa)，抗拉强度Rm达到1020(MPa)，适用于承受高温、高压、大扭矩的转动工作部件。将该钎料用于不锈钢与不锈钢、不锈钢与高温合金、高温合金与白铜、高温合金与高温合金之间的焊接，能够增强焊接件的机械性能，延长焊接件的工作寿命。
具体实施方式
实施例一
本实施例是一种用于焊接GQGH4169高温合金与B19白铜的钎料，由锰、钴、镍、磷、锡、硅、铝、锌和铜组成铜锰钴镍钎料，并且组成铜锰钴镍钎料各组分的百分比分别为26％锰、14％钴、1.5％镍、0.03％磷、0.02％锡、0.02％硅、0.01％铝和0.01％锌，余量为铜。所述的铜锰钴镍钎料是厚度为0.1mm的箔状。
本实施例还提出了一种制备铜锰钴镍钎料的方法，包括以下步骤：
步骤1，将纯度为99.95％的锰、钴、镍及铜按比例配制，并置于坩埚中在1000℃中熔炼，获得液态合金；将液态合金倒入胎具中，自然冷却并凝固，获得铸棒；
步骤2，对所获得的铸棒加工，去除铸棒外表面的杂质和缺陷，并压扁，得到坯料；
步骤3，将坯料置于空气炉内，升温至380℃，保温20分钟，对坯料预热；通过轧机对坯料进行轧制，成型铂状钎料；钎料的厚度为0.1mm。
实施例二
本实施例是一种用于焊接GQGH4169高温合金与B19白铜的钎料，由锰、钴、镍、磷、锡、硅、铝、锌和铜组成铜锰钴镍钎料，并且组成铜锰钴镍钎料各组分的百分比分别为28％锰、12％钴、2.5％镍、0.03％磷、0.02％锡、0.02％硅、0.01％铝和0.01％锌，余量为铜。所述的铜锰钴镍钎料是厚度为0.1mm的箔状。
本实施例还提出了一种制备铜锰钴镍钎料的方法。
步骤1，将纯度为99.95％的锰、钴、镍及铜按比例配制，并置于坩埚中在1000℃中熔炼，获得液态合金；将液态合金倒入胎具中，自然冷却并凝固，获得铸棒；
步骤2，对所获得的铸棒加工，去除铸棒外表面的杂质和缺陷，并压扁，得到坯料；
步骤3，将坯料置于空气炉内，升温至400℃，保温20分钟，对坯料预热；通过轧机对坯料进行轧制，成型铂状钎料；钎料的厚度为0.1mm。
实施例三
本实施例是一种用于焊接GQGH4169高温合金与B19白铜的钎料，由锰、钴、镍、磷、锡、硅、铝、锌和铜组成铜锰钴镍钎料，并且组成铜锰钴镍钎料各组分的百分比分别为33％锰、13％钴、1.5％镍、0.03％磷、0.02％锡、0.02％硅、0.01％铝和0.01％锌，余量为铜。所述的铜锰钴镍钎料是厚度为0.1mm的箔状。
本实施例还提出了一种制备铜锰钴镍钎料的方法。
步骤1，将纯度为99.95％的锰、钴、镍及铜按比例配制，并置于坩埚中在1000℃中熔炼，获得液态合金；将液态合金倒入胎具中，自然冷却并凝固，获得铸棒；
步骤2，对所获得的铸棒加工，去除铸棒外表面的杂质和缺陷，并压扁，得到坯料；
步骤3，将坯料置于空气炉内，升温至390℃，保温20分钟，对坯料预热；通过轧机对坯料进行轧制，成型铂状钎料；钎料的厚度为0.1mm。
实施例四
本实施例是一种用于焊接GQGH4169高温合金与B19白铜的钎料，由锰、钴、镍、磷、锡、硅、铝、锌和铜组成铜锰钴镍钎料，并且组成铜锰钴镍钎料各组分的百分比分别为35％锰、8％钴、3.0％镍、0.03％磷、0.02％锡、0.02％硅、0.01％铝和0.01％锌，余量为铜。所述的铜锰钴镍钎料钎料是厚度为0.1mm的箔状。
本实施例还提出了一种制备铜锰钴镍钎料的方法。
步骤1，将纯度为99.95％的锰、钴、镍及铜按比例配制，并置于坩埚中在1000℃中熔炼，获得液态合金；将液态合金倒入胎具中，自然冷却并凝固，获得铸棒；
步骤2，对所获得的铸棒加工，去除铸棒外表面的杂质和缺陷，并压扁，得到坯料；
步骤3，将坯料置于空气炉内，升温至400℃，保温20分钟，对坯料预热；通过轧机对坯料进行轧制，成型铂状钎料；钎料的厚度为0.1mm。
Claims (2)
1.一种用于GQGH4169高温合金与B19白铜焊接的钎料，其特征在于，所述钎料由锰、钴、镍、硼、锡、硅、铝、锌和铜组成铜锰钴镍钎料，并且组成铜锰钴镍钎料各组分的百分比分别为26～35％锰、8～14％钴、1.5～3.0％镍、0.03％硼、0.02％锡、0.02％硅、0.01％铝和0.01％锌，余量为铜。
2.如权利要求1所述一种用于GQGH4169高温合金与B19白铜焊接的钎料，其特征在于，所述的铜锰钴镍钎料是厚度为0.1mm的箔状。
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