ES2617219T3

ES2617219T3 - Método para unir partes metálicas

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Publication number: ES2617219T3
Application number: ES13715637.8T
Authority: ES
Inventors: Per SJÖDIN; Kristian Walter
Original assignee: Alfa Laval Corporate AB
Current assignee: Alfa Laval Corporate AB
Priority date: 2012-03-28
Filing date: 2013-03-27
Publication date: 2017-06-15
Anticipated expiration: 2033-03-27
Also published as: CA2868227C; CN104203487A; AU2013241720B2; CN104203488B; PH12014502000B1; PL2830821T3; CA2864958C; BR112014023761B1; CA2868635C; SI2830818T1; RU2014143253A; BR112014023762B1; EP2830818A1; KR102071484B1; AP2014007938A0; US10421141B2; WO2013144222A1; CL2014002567A1; AU2013241803A1; MX2014010903A

Abstract

Un metodo para unir una primera parte metalica (11) a una segunda parte metalica (12), teniendo las partes metalicas (11, 12) una temperatura de solido superior a 1100 oC, comprendiendo metodo - aplicar (201) una composicion que disminuye el punto de fusion (14) en una superficie (15) de la primera parte metalica (11), comprendiendo la composicion que disminuye el punto de fusion (14) - un componente que disminuye el punto de fusion que comprende al menos un 25 % en peso de boro y silicio para disminuir la temperatura de fusion de la primera parte metalica (11), y - opcionalmente, un componente aglutinante para facilitar la aplicacion (201) de la composicion que disminuye el punto de fusion (14) en la superficie (15), - poner (202) la segunda parte metalica (12) en contacto con la composicion que disminuye el punto de fusion (14) en un punto de contacto (16) en dicha superficie (15), - calentar (203) la primera y la segunda partes metalicas (11, 12) a una temperatura superior a 1100 oC, fundiendose de este modo dicha superficie (15) de la primera parte metalica (11), en donde se funde una capa superficial (21) de la primera parte metalica (11) y, junto con el componente que disminuye el punto de fusion, forma una capa metalica fundida (210) que esta en contacto con la segunda parte metalica (12) en el punto de contacto (16), y - permitir (204) que la capa metalica fundida (210) se solidifique, y obtener una union (25) en el punto de contacto (16).

Description

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Ejemplo 4

El Ejemplo 4 se refiere a ensayos de corrosión de mezcla. A partir de las placas de ensayo, se cortaron piezas con un ancho de 35 mm, lo que significa que tienen un área superficial aplicada de 35 mm x 35 mm. Sobre este área

5 superficial, se colocó una placa prensada circular (véase la Fig. 13), placa prensada que tenía un tamaño de 42 mm de diámetro y un grosor de 0,4 mm fabricada con acero inoxidable de tipo 316L. Las muestras de ensayo se calentaron ("soldadura fuerte") 1 hora a 1210 ºC. A las placas sometidas a ensayo para los ensayos de corrosión se les había aplicado las muestras de mezcla A3.3, B2, C1, D0.5, E0.3, H100, I66 y J, véase la Tabla 4.

10 Las muestras se sometieron a ensayo de acuerdo con el método de ensayo de corrosión de la norma ASTM A262, "Standard Practices for Detecting Susceptibility to inter-granular Attack in Austenitic Stainless Steels". A partir del método de ensayo se seleccionó "Practice E -Copper -Copper Sulfate -Sulfuric Acid. Test for Detecting Susceptibility to Inter-granular Attack in Austenitic Stainless Steels". La razón para seleccionar estos ensayos de corrosión fue que había un riesgo de que el boro pudiera reaccionar con cromo en el acero para crear boruros de

15 cromo, principalmente en los límites del grano, y entonces el aumento del riesgo de ataque de corrosión intergranular, que en el estándar se denomina "práctica", se usó un 16 % de ácido sulfúrico junto con sulfato de cobre en 20 horas y a partir de ese momento una muestra de mezcla, de acuerdo con chapt el capítulo 30 en el estándar.

Lo que sigue a continuación discute resultados del ensayo de corrosión de mezcla y la sección de las muestras de

20 ensayo. Las piezas de ensayo se doblaron para el ensayo de acuerdo con el método de ensayo de corrosión en el capítulo 30.1 del estándar. Ninguna de las muestras daba indicaciones de ataque inter granular en la investigación ocular de las superficies mezcladas. Después de la investigación de la norma ASTM, las muestras de ensayo mezcladas se cortaron, se movieron y se hundieron y la sección transversal se estudió en el microscopio óptico de luz en EDS, es decir, Espectroscopía Dispersiva de Energía. Los resultados se resumen en la Tabla 7.

25 Tabla 7

Muestra de mezcla N.º: Investigación ocular de la superficie para grietas de corrosión cuando se mezcla de acuerdo con el ensayo de ASTM Resultados de la investigación metalúrgica de las muestras sometidas a ensayo de corrosión transversales y las muestras de ensayo sometidas a ensayo con flexión. Resultado de SEMEDS de la fase agrietada

A3.3: Sin grietas Sin corrosión Una capa superficial de máx ap. 8 µm con unas pocas grietas. La fase que se había agrietado presentaba un contenido elevado de Cr y B, lo más probable una fase de boruro de cromo.

B2: Sin grietas Sin corrosión Una capa superficial de máx ap. 8 µm con unas pocas grietas. La fase que se había agrietado presentaba un contenido elevado de Cr y B, lo más probable una fase de boruro de cromo.

C1: Sin grietas Sin corrosión ni grietas

D0.5: Sin grietas Sin corrosión ni grietas

E0.3: Sin grietas Sin corrosión Una capa superficial de máx ap. 60 µm con unas pocas grietas. La fase que se había agrietado presentaba un contenido elevado de Si generalmente < 5 % en peso

H100: Sin grietas Superficie y unión corroídas

I66: Sin grietas Sin corrosión Una capa superficial de máx ap. 12 µm con unas pocas grietas. La fase que se había agrietado presentaba un contenido elevado de Cr y B, lo más probable una fase de boruro de cromo

J: Sin grietas Sin corrosión Una capa superficial de máx ap. 20 µm con unas pocas grietas. La fase que se había agrietado presentaba un contenido elevado de Cr y B, lo más probable una fase de boruro de cromo

imagen12

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

Tabla 9 (valor medido para el ensayo de curva para las muestras C1 a F0)

Muestra de mezcla N.º: Aglutinante aplicado Si + B [gramos] Ancho [mm] Área Calculada después de soldadura fuerte [mm2] Volumen [mm3]

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

Los resultados de los anchos medidos y las áreas calculadas se presentan en las Tablas 8 y 9, y se ilustra en el diagrama de la Fig. 15. Las cantidades aplicadas, véanse las Tablas 8 y 9, eran de 0,06 gramos/3500 mm2 a 0,96 gramos/3500 mm2, que corresponde a de aproximadamente 0,017 mg/m2 a 0,274 mg/mm2 .

Se midieron las líneas de tendencia Y = K · X + L para las mezclas, en la que Y es el ancho de la unión, K es la inclinación de la línea, X es la cantidad aplicada de la mezcla y L es una constante, véase la Fig. 15, Por lo tanto, el ancho de la unión de soldadura fuerte es:

imagen13

Como se observa a partir del diagrama, las mezclas A3.3 de las mezclas A3.3, B2, C1, D0.5, E0.3 y F0 proporcionan la cantidad de aleación de soldadura fuerte más elevada en la unión como una función de la cantidad de mezcla 15 aplicada. La muestra F0 no proporcionaba ninguna unión sustancial por debajo de 0,20 gramos por 3500 mm2 .

Se midieron las líneas de tendencia Y = K · X - L para las mezclas, en la que Y es el área, K i es la inclinación de la línea, X es la cantidad aplicada de la mezcla y L es una constante, véase la Fig. 16.

imagen14

Un cálculo del volumen creado basándose en el diagrama de la Fig. 16, por ejemplo para una cantidad de 0,18 gramos por 3500 mm2, excluyendo la muestra F0, debido a "ninguna" unión de soldadura fuerte y la muestra D0.5 debido demasiados pocos datos, proporciona un valor para las muestras de volumen creado de aleación de

25 soldadura fuerte en la unión entre las placas, a continuación.

imagen15

Además, se sometieron al ensayo las mezclas con una proporción de boro más elevada, por ejemplo las muestras G15, H100, I66 y J. Las muestras sometidas a ensayo funcionaban de una manera bastante similar a la mezcla A3.3 5 y B2 con respecto al volumen de la aleación de soldadura fuerte creada. Sin embargo, la sección transversal metalúrgica de las muestras de soldadura fuerte mostraba que la cantidad de boruros era superior y para la muestra H100, es decir boro puro, también se encontraron fases de cromo de fragilidad elevada en la superficie en la que se había aplicado anteriormente. Las fases duras eran muy probablemente boruros de cromo, lo que disminuye el contenido de cromo en el material circundante, disminuyendo la resistencia a la corrosión. Esto puede ser un 10 problema cuando se desea una buena resistencia a la corrosión, pero no es un problema para ambientes no corrosivos. El efecto del boro podría disminuirse cambiando el tratamiento térmico y/o usando un metal precursor más grueso que pueda "absorber" una mayor cantidad de boro. Para un material con un grosor ≥ 1 mm, este efecto en la superficie también será menos grave ya que la proporción del volumen de la superficie en comparación con el volumen del metal precursor es mucho menor que para un material fino < 1 mm o < 0,5 mm. Los boruros de cromo 15 podrían ser una ventaja si se desea una mejor resistencia al desgaste. La investigación metalúrgica también demostró que para la muestra F0, es decir, silicio puro, se encontró una fase gruesa con silicio quebradizo, con un grosor > 50 % del grosor de la placa para algunas áreas en la muestra investigada. La fase similar también se encontró en la unión. En esta fase se encontraron grietas, con una longitud > 30 % del grosor de la placa. Tales grietas disminuirán el rendimiento mecánico del producto unido y pueden ser puntos de inicio grietas de corrosión y/o

20 fatiga. La dureza media medida de la fase fue superior a 400 Hv (Vickers). Es probable que esta fase quebradiza sea más difícil de disminuir, en comparación con la fase de boruro, usando un metal precursor más grueso o un cambio de tratamiento térmico. Además para el metal precursor más grueso este efecto puede ser menos severo.

Ejemplo 6

25 El Ejemplo 6 se refiere a ensayos de tracción de las uniones. A continuación, las placas de ensayo que corresponden a las usadas en el Ejemplo 3 se atrofiaron en trozos. El tamaño de las muestras troceadas era de aproximadamente 10 mm de ancho, de 180 ha 200 mm de longitud y tiene un grosor de 0,4 mm. El área aplicada para cada trozo era entonces 10 mm multiplicado por 35 mm = 350 mm2. En el área aplicada se puso una parte más

30 gruesa, 4 mm, de acero inoxidable de tipo 316L cubriendo 30 mm de la superficie total aplicada de 35 mm. La parte más gruesa se puso al final del trozo dejando 5 mm de superficie aplicada sin cubrir por la placa gruesa. Haciendo esto, se podría detectar una disminución de la resistencia en el material de la placa debida a la mezcla cuando se realiza al ensayo de tracción si la unión es más fuerte que la placa. La placa más gruesa también era más ancha que los trozos de 10 mm. Todas las muestras de ensayo se soldaron de manera fuerte (alentaron) a aproximadamente

35 1200 ºC durante aproximadamente 1 hora.

Después de calentar, la parte gruesa se montó horizontalmente en una máquina de ensayo de tracción. El trozo se dobló fuertemente a 90º con respecto a una dirección vertical. Las muestras se montaron de manera que se podían mover en la dirección horizontal. A continuación, las muestras se cargaron y la unión se separó.

40 Cuando la placa era más fuerte que la unión, de modo que la unión se separaba, el resultado se establecía en cero. Para las muestras cuya unión era más fuerte que la del material de la placa, la diferencia de los resultados no era estadísticamente significativa. Los resultados se muestran como porcentaje (%) de las muestras sometidas a ensayo cuando la unión era más fuerte que con la misma que la de la placa como una función de la cantidad aplicada, lo que

45 significa que la unión no se separaba cuando se realizaba el ensayo. Los resultados se resumen en la Tabla 10 y en el diagrama de la Fig. 17.

Tabla 10

Mezcla de Si + B [gramos]: Tasa de Éxito de la Mezcla A3.31 [%] Tasa de Éxito de la Mezcla B21 [%] Tasa de Éxito de la Mezcla C11 [%] Tasa de Éxito de la Mezcla D0.51 [%]

imagen16: imagen17 imagen18 imagen19 imagen20

0,0600: 100 imagen21 imagen22 imagen23

0,0910: 100 imagen24 imagen25 imagen26

0,0989: imagen27 83 imagen28 imagen29

0,1092: imagen30 100 imagen31 imagen32

0,1196: imagen33 imagen34 imagen35 0

0,1309: imagen36 imagen37 50 imagen38

0,1399: 100 imagen39 imagen40 imagen41

0,1402: imagen42 imagen43 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

Ejemplo 7

5 Para establecer la relación entre la cantidad aplicada de la mezcla y el riesgo de crear agujeros a través de las placas, se realizaron nuevos ensayos. Para todos los ensayos, se usó la mezcla B2, véase la Tabla 6. La mezcla B2 también comprende el aglutinante S-30. Las piezas de ensayo que se sometieron a ensayo eran circulares con un grosor de 0,8 mm y con un diámetro de 83 mm. El metal precursor en las placas de ensayo era acero inoxidable de tipo 316. Para todas las muestras, la mezcla se aplicó en el centro de la muestra de ensayo. El área aplicada era de

10 28mm2, es decir una aplicación circular con un diámetro de 6 mm. Todas las muestras de ensayo se pesaron antes y después de la aplicación, y los resultados se resumen en la Tabla 11. A partir de ese momento, las muestras de ensayo se colocaron en un horno a temperatura ambiente durante 12 horas. Las muestras se pesaron de nuevo.

Todas las muestras de ensayo se pusieron en un horno y se calentaron (también denominado como "soldadura

15 fuerte") a 1210 ºC durante aproximadamente 1 hora. Durante la soldadura fuerte solamente los bordes más externos de cada muestra estaban en contacto con el material de fijación, manteniendo la superficie del fondo del centro de la placa sin contacto con ningún material durante la soldadura fuerte. La razón para mantener la superficie del fondo del centro de la placa libre de contactos es que se podría evitar un colapso o quemadura si el material central se apoya desde debajo con el material de fijación.

20 Los resultados de cantidad aplicada y quemadura para las muestras de 0,8 mm se resumen en la Tabla 11.

Tabla 11

Muestra N.º: Mezcla de Si + B y aglutinante húmedo adicional S-30 Mezcla de Si + B y aglutinante húmedo adicional S-30 Mezcla de Si + B y aglutinante seco adicional S-30 Cantidad calculada de Mezcla de Si + B sin aglutinante Quemadura

[gramos]: [mg/mm2] [mg/mm2] [mg/mm2] [1] o [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

Los ensayos muestran que existe una quemadura (agujero) entre la muestra 10 y 11 para una placa con un grosor de 0,8 mm. La muestra 10 tiene 2,264 mg/mm2 de cantidad aplicada de la mezcla y la muestra 11 tiene 2,491

5 mg/mm2. Para unir las placas que tienen unos grosores inferiores a 1 mm, existe un riesgo de quemadura de las placas con una cantidad dentro del intervalo de aproximadamente 2,830 mg/mm2 a aproximadamente 3,114 mg/mm2, la cantidad en la parte media de este intervalo es 2,972 mg/mm2 ha. Por lo tanto, para una placa que tiene un grosor inferior a 1 mm, una cantidad inferior 2,9 mg/mm2 podría ser adecuada para evitar la quemadura de la placa.

10 Ejemplo 8

En el Ejemplo 8 se realiza una unión con soldadura fuerte entre dos placas intercambiadoras de calor prensadas de tres maneras diferentes. El grosor de las placas intercambiadoras de calor es de 0,4 mm.

15 En la primera y segunda muestras de ensayo, se usó un relleno de soldadura fuerte basado en hierro con una composición cercana a la del acero inoxidable tipo 316. Véase el documento WO 2002/38327 para el relleno de soldadura fuerte. El relleno de soldadura fuerte tenía un aumento de la cantidad de silicio a aproximadamente un 10 % en peso, una cantidad de boro a aproximadamente un 0,5 % en peso y una disminución de la cantidad de Fe

20 de aproximadamente un 10,5 % en peso. En la primera muestra de ensayo, el relleno de soldadura fuerte se aplicó en líneas y en la segunda muestra de ensayo el relleno de soldadura fuerte se aplicó de manera uniforme en la

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Si-FeB-h: 0,26 3,4 1,73

FeSi-B-v: 0,29 3,8 2,1

FeSi-B-h: 0,29 3,8 2,1

Si-NiB-v: 0,39 4,8 2,69

Si-NiB-h: 0,39 4,8 2,88

Los resultados en la Tabla 13 muestran que es posible usar B4C, NiB y FeB como fuentes alternativas al bordo. Cuando se usaba NiB, la cantidad creada era menor que para el boro puro. Sin embargo, se podía usar NiB si se quiere un efecto de formación de aleación de Ni.

5 Ejemplo 10

En el Ejemplo 10 se sometió a ensayo un gran número de diferentes metales precursores, es decir, metales que se pueden usar para las partes metálicas 11 y 12 de la Fig. 1. Todos los ensayos excepto para el acero dulce y una

10 aleación de Ni-Cu se sometieron a ensayo de acuerdo con el "ensayo Y" (véase a continuación).

Para el ensayo Y, se colocaron dos piezas de ensayo prensadas circulares con un grosor de aproximadamente 0,8 mm una sobre otra. Cada nuestra tenía un eje circular prensado. Las caras superiores de los ejes se colocaron las unas a las otras creando una grieta circular entre las piezas. Para cada muestra se aplicó la mezcla B2, que en

15 este ejemplo comprende el aglutinante S-20, con un pincel. El peso de la cantidad añadida de mezcla no se midió ya que la aplicación no era homogénea cuando se aplicaba con el pincel. En la Fig. 18 se presenta una fotografía de una de las muestras después de la unión.

Las muestras de acero dulce y las muestras de Ni-Cu se aplicaron de la misma manera, pero para el acero dulce de

20 acuerdo con los ensayos realizados en el "ensayo de curva" ejemplo 5 y para el ensayo de Ni-Cu con dos piezas de ensayo planas. Se hizo una "soldadura fuerte" de las muestras, excepto para la de Ni-Cu, en un horno a aproximadamente 1200 ºC, es decir 1210 ºC, durante 1 h en horno con atmósfera de vacío. Se hizo una soldadura fuerte de la muestra de Ni-Cu a aproximadamente 1130 ºC durante aproximadamente 1 h en el mismo horno de vacío. Después de la "soldadura fuerte" se formó una unión entre las piezas para todos los ensayos. Un flujo de la

25 "aleación de soldadura fuerte" creada (hecha con el metal precursor) para la unión también se observó para todas las muestras sometidas a ensayo. Los resultados se muestran en la Tabla 14. Tabla 14

Muestra de metal precursor N.º: Cr [% en peso] Fe [% en peso] Mo [% en peso] Ni [% en peso] Cu [% en peso] Mn [% en peso] ¿Después de Crear Unión con Soldadura Fuerte? ¿Después de Flujo de Soldadura Fuerte de Aleación de Soldadura Fuerte?

1: - 0,3 - 99 - 0,2 Si Si

2: 21 0,6 16 62 0,4 - Si Si

3: 22 0,7 16 59 1,6 - Si Si

4: 0,6 1,9 29 68 0,2 - Si Si

5: 21 4,4 13 58 - - Si Si

6: 19 5,0 9,0 63 0,4 - Si Si

7: 15 5,5 17 60 - 0,3 Si Si

8: 1,1 5,6 28 63 0,6 0,4 Si Si

9: 19 6,2 2,6 70 1,7 0,4 Si Si

10: 33 32 1,7 33 0,4 0,6 Si Si

11: 27 33 6,5 32 1,1 1,4 Si Si

12: 27 36 3,4 32 1,0 1,4 Si Si

13: 24 44 7,2 23 0,3 1,5 Si Si

14: 20 48 4,3 25 1,1 1,2 Si Si

15: 19 50 6,3 25 0,2 - Si Si

16: 20 54 6,5 19 0,6 0,4 Si Si

17: 29 64 2,4 3,5 - - Si Si

18: 28 66 2,2 3,5 - - Si Si

19: 0,3 1,1 - 66 31 1,6 Si Si

20: 0,17 99,5 - - - 0,3 Si Si

Los resultados en la Tabla 14 muestran que se forman aleaciones de soldadura fuerte entre la mezcla y el metal precursor para cada muestra 1 a 20. Los resultados también muestran que se crearon uniones para cada muestra sometida al ensayo.

5 Los ejemplos muestran que el boro era necesario para crear una cantidad sustancial de aleación de soldadura fuerte, que podría rellenar las uniones y también crear resistencia en las uniones. Los ejemplos también mostraban que el boro era necesario para la microestructura, ya que se encontró una fase frágil gruesa para las muestras sin boro.

10 A partir de lo mencionado anteriormente sigue que el metal precursor, es decir, las partes metálicas que se han descrito en relación por ejemplo con la Fig. 1, puede estar formado por una aleación que comprende elementos tales como hierro (Fe), cromo (Cr), níquel (Ni), molibdeno (Mo), manganeso (Mn), cobre (Cu), etc. Algunos ejemplos de aleaciones a usar para las partes metálicas se encuentran en el listado de la Tabla 15.

15 Tabla 15

Metal precursor (partes metálicas): Temperatura de sólido aproximada [ºC] Temperatura de líquido aproximada [ºC]

Níquel 200/201: 1435 1445

Nicrofer 5923hMo: 1310 1360

Aleación Hastelloy ® C-2000 ®: 1328 1358

Hastelloy B3: 1370 1418

Aleación C22: 1357 1399

Inconel 625: 1290 1350

Aleación C 276: 1325 1370

Nicrofer 3033: 1330 1370

Nicrofer 3127HMo: 1350 1370

AL6XN: 1320 1400

254SMO: 1325 1400

Monel 400: 1299 1348

Cu Puro: 1085 1085

Acero dulce: 1505 1535

Acero inoxidable de tipo 316: 1390 1440

Acero inoxidable de tipo 304: 1399 1421

La mezcla, es decir, la composición que disminuye el punto de fusión, se puede aplicar mediante pintura como se ha descrito anteriormente. La mezcla también se puede aplicar por medios tales como deposición de vapor física (PVD),

o deposición de vapor química (CVD), en cuyo caso no es necesario que la mezcla incluya un componente aglutinante. Es posible aplicar el silicio en una capa y el boro en una capa, mediante pintura o mediante PVD o CVD.

5 Además, incluso si se aplica en capas, se considera que tanto el boro como el silicio están incluidos en la composición que disminuye el punto de fusión ya que interactuarán durante el calentamiento, tal como si se mezclaron antes de la aplicación.

Método

10 Por referencia a la Fig. 19, se ilustra un diagrama de flujo de un método para unir una primera y una segunda partes metálicas. Las partes metálicas pueden estar hechas de diferentes materiales como se ha descrito anteriormente.

En una primera etapa 201 la composición que disminuye el punto de fusión se aplica en la superficie de una de las

15 partes metálicas (en el presente documento la primera parte metálica). La aplicación per se se puede realizar mediante técnicas convencionales, por ejemplo mediante pulverización o pintura en el caso en el que la composición que disminuye el punto de fusión comprende un componente aglutinante, y mediante PVD o CVD en el caso en el que no se usa componente aglutinante.

20 En una etapa siguiente 202, la segunda parte metálica se pone en contacto con la composición que disminuye el punto de fusión en un punto de contacto en la superficie. Esto se puede realizar de forma manual o automática mediante el uso de sistemas de fabricación automatizada convencionales.

En una etapa siguiente 303, las partes metálicas se calientan a una temperatura que es superior a 1100 ºC. La

25 temperatura exacta se puede encontrar en los ejemplos mencionados anteriormente. Durante el calentamiento, se forma una superficie de al menos la primera parte metálica fundida y, junto con el componente que disminuye el punto de fusión, se forma una capa metálica fundida que está en contacto con la segunda parte metálica en el punto de contacto entre la primera parte metálica y la segunda parte metálica. Cuando esto sucede, el metal de la capa metálica fundida fluye hacia el punto de contacto.

30 En una etapa final 204, se permite que la capa metálica fundida se solidifique, de modo que se obtiene una unión en el punto de contacto, es decir, el metal que ha fluido hasta el punto de contacto se solidifica. Por lo general, la solidificación incluye la disminución de la temperatura a temperatura ambiente normal. Sin embargo, la solidificación también se produce durante el proceso físico de redistribución de los componentes (boro y silicio) en el área de

35 unión, antes de disminuir una temperatura.

A partir de la descripción mencionada anteriormente sigue que, aunque se han descrito y mostrado diversas realizaciones de la invención, la invención no se limita a lo mismo, sino que también se puede incluir en otras formas dentro del alcance de la materia objeto que se define en las siguientes reivindicaciones. Diversas composiciones que

40 disminuyen el punto de fusión también se pueden combinar con diversos metales para las partes metálicas. Por ejemplo, la composición que disminuye el punto de fusión (mezcla) A3.3 se puede combinar con partes metálicas hechas de acero 316.

Claims

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