RU2452600C1 - Припой на основе никеля - Google Patents
Припой на основе никеля Download PDFInfo
- Publication number
- RU2452600C1 RU2452600C1 RU2011125562/02A RU2011125562A RU2452600C1 RU 2452600 C1 RU2452600 C1 RU 2452600C1 RU 2011125562/02 A RU2011125562/02 A RU 2011125562/02A RU 2011125562 A RU2011125562 A RU 2011125562A RU 2452600 C1 RU2452600 C1 RU 2452600C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nickel
- solder
- boron
- rest
- molybdenum
- Prior art date
Links
Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при изготовлении деталей горячего тракта газотурбинных двигателей, таких как направляющие аппараты компрессоров и сопловые аппараты турбин из деформированных и литых жаропрочных никелевых сплавов. Заявлен припой на основе никеля следующего химического состава, мас.%: хром 8,5-9,5, железо 0,05-0,2, бор 0,8-1,8, кремний 3,5-8,5, вольфрам 4,0-7,8, углерод 0,05-0,2, алюминий 1,3-3,0, молибден 1,0-2,5, ниобий 1,0-2,5, кобальт 12,0-16,0, титан 0,5-1,2, никель - остальное. Припой обладает низкой эрозионной активностью на основных материалах и хорошей растекаемостью при пайке жаропрочных никелевых сплавов. 3 табл., 3 пр.
Description
Изобретение относится к области машиностроения и может найти применение при изготовлении деталей горячего тракта газотурбинных двигателей, таких как направляющие аппараты компрессоров и сопловые аппараты турбин из деформированных и литых жаропрочных никелевых сплавов.
Известен припой на основе никеля, имеющий следующий химический состав, мас.%:
Хром | 5,05-15,4 |
Железо | 0-11,0 |
Бор | 3,4-3,8 |
Молибден | 3,7-9,46 |
Никель | Остальное (Патент США 4801072) |
Недостатками известного припоя являются большие значения эрозионной активности при пайке деформированных жаропрочных никелевых сплавов, невысокий уровень прочности соединений.
Известен припой на основе никеля следующего химического состава, мас.%:
Хром | 0,5-30,0 |
Бор | 0,1-5,0 |
Молибден | 0,1-5,0 |
Кремний | 6,0-15,0 |
Марганец | 0,1-2,0 |
Ванадий | 0,5-10,0 |
Ниобий | 0,02-1,0 |
Вольфрам | 0,1-5,0 |
Азот | 0,01-0,5 |
Углерод | 0,005-1,0 |
Титан | 0,01-5,0 |
Цирконий | 0,01-5,0 |
Никель | Остальное (Патент США №5759300) |
Согласно приведенным в патенте данным припой имеет недопустимо высокую для пайки деформированных жаропрочных никелевых сплавов температуру - до 1300°C.
Известен припой на основе никеля, имеющий следующий химический состав, мас.%:
Хром | 5,0-8,0 |
Железо | 0,06-0,18 |
Бор | 0,2-0,35 |
Кремний | 2,0-3,0 |
Вольфрам | 8,0-10,0 |
Углерод | 0,05-0,2 |
Алюминий | 3,0-5,0 |
Молибден | 1,2-3,0 |
Ниобий | 9,0-12,5 |
Кобальт | 8,0-10,0 |
Медь | 0,05-0,15 |
Титан | 0,05-0,25 |
Никель | Остальное (патент РФ №2254972) |
Припой предназначен для пайки литых жаропрочных никелевых сплавов. Температура пайки, например, сплава ЖС6У равна 1200-1220°C. Столь высокая температура пайки недопустима для выполнения соединений жаропрочных деформированных никелевых сплавов.
Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является припой на основе никеля следующего химического состава, мас.%:
Хром | 7,0-9,5 |
Железо | 0,4-1,7 |
Бор | 2,3-3,3 |
Кремний | 0,3-0,7 |
Вольфрам | 8,0-11,5 |
Углерод | 0,05-0,15 |
Алюминий | 1,1-2,8 |
Молибден | 1,1-2,5 |
Ниобий | 0,8-2,5 |
Кобальт | 8,0-11,0 |
Никель | Остальное (Патент РФ №2334606) |
Недостатком этого припоя является относительно высокая эрозионная активность и недостаточная растекаемость основных материалов при пайке жаропрочных сплавов на основе никеля.
Технической задачей изобретения является разработка припоя на основе никеля, обладающего низкой эрозионной активностью на основных материалах и хорошей растекаемостью при пайке жаропрочных никелевых сплавов.
Поставленная техническая задача достигается тем, что предложен припой на основе никеля, содержащий хром, железо, бор, кремний, вольфрам, углерод, алюминий, молибден, ниобий, кобальт, отличающийся тем, что он дополнительно содержит титан при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Хром | 8,5-9,5 |
Железо | 0,05-0,2 |
Бор | 0,8-1,8 |
Кремний | 3,5-8,5 |
Вольфрам | 4,0-7,8 |
Углерод | 0,05-0,2 |
Алюминий | 1,3-3,0 |
Молибден | 1,0-2,5 |
Ниобий | 1,0-2,5 |
Кобальт | 12,0-16,0 |
Титан | 0,5-1,2 |
Никель | Остальное |
Установлено, что введение в припой титана при увеличенном содержании кремния приводит к увеличению растекаемости припоя из-за снижения поверхностного натяжения расплава припоя. Увеличению растекаемости также способствует снижение содержания вольфрама, образующему при больших содержаниях тугоплавкие фазы, содержащие бор. Снижение содержания бора и железа и повышение содержания кобальта приводит к уменьшению эрозии основного металла.
Примеры осуществления
Предлагаемый припой, как и припой-прототип, выплавляли в вакуумной индукционной печи. В таблице №1 представлены составы предлагаемого припоя (примеры 1-3) и припоя-прототипа (пример 4).
Эрозионную активность припоя оценивали на основании результатов взаимодействия припоя с никелевыми сплавами ВЖ175, ЭИ437Б, ВЖ98 при пайке в однородном сочетании каждого из основных материалов по ГОСТ 21549-76 «Пайка. Метод определения эрозии паяемого материала». Температура пайки составляла 1140°C, выдержка 30 минут.
Растекаемость определяли по площади растекания навески припоя весом 2 г на поверхности пластины из сплавов ВЖ175, ЭИ437, ВЖ98. Навеску припоя изготавливали из дробленого порошка припоя в виде таблетки диаметром 5 мм, высотой 6 мм и закрепляли на поверхности пластин с помощью связки на основе акриловой смолы. Выдержка при пайке составляла 30 минут.
Результаты сравнительных испытаний приведены в таблицах №2 и №3.
Таблица №1 | ||||||||||||
Составы предлагаемого припоя (примеры 1-3) и припоя-прототипа, мас.% | ||||||||||||
№п/п | Cr | Fe | B | Si | W | C | Al | Mo | Nb | Co | Ti | Ni |
1 | 9,0 | 0,05 | 0,8 | 3,5 | 6,0 | 0,1 | 3,0 | 2,5 | 2,5 | 16,0 | 1,2 | ост. |
2 | 8,5 | 0,2 | 1,8 | 8,5 | 4,0 | 0,05 | 2,1 | 1,8 | 1,5 | 12,0 | 0,5 | ост. |
3 | 9,5 | 0,1 | 1,0 | 6,0 | 7,8 | 0,2 | 1,3 | 1,0 | 1,0 | 14,0 | 0,8 | ост. |
Прото тип |
8,2 | 1,0 | 2,8 | 0,5 | 10,0 | 0,1 | 1,8 | 1,8 | 1,6 | 9,5 | - | ост. |
Таблица №2 | |||
Эрозионная активность припоя на основных материалах ВЖ175, ЭИ437, ВЖ98 | |||
№п/п | Растворение припоем основного материала сплава ВЖ175, % | Растворение припоем основного материала сплава ЭИ437, % | Растворение припоем основного материала сплава ВЖ981, % |
1 | 5 | 3 | 2 |
2 | 13 | 11 | 13 |
3 | 8 | 9 | 7 |
Прототип | 28 | 40 | 39 |
Таблица №3 | |||
Растекаемость припоев по поверхности пластин сплавов ВЖ175, ЭИ437, ВЖ98 | |||
№ п/п | сплав ВЖ175, мм2 | сплав ЭИ437, мм2 | сплав ВЖ981, мм2 |
1 | 250 | 230 | 240 |
2 | 200 | 220 | 240 |
3 | 260 | 240 | 250 |
Прототип | 45 | 55 | 50 |
По данным таблиц 2 и 3 видно, что предлагаемый припой имеет в 3-5раз меньшую эрозионную активность, чем прототип. Существенно выше и растекание предлагаемого припоя по поверхности сплава. Такие преимущества припоя особенно важны при пайке деталей, имеющих тонкие сечения, например при пайке дефлекторов сопловых и рабочих лопаток турбины. При пайке этих деталей необходимо выполнение соединений с литыми жаропрочными сплавами, например, типа ЖС6. Опробование пайки предлагаемым припоем сплава ЖС6У показало, что формирование соединений происходит с минимальной эрозией и с удовлетворительным заполнением зазоров величиной до 0,3 мм и галтелей.
Применение предлагаемого припоя при пайке деталей горячего тракта ГТД позволит существенно повысить надежность паяных соединений, уменьшить брак при пайке и обеспечить значительный экономический эффект от увеличения ресурса ГТД.
Claims (1)
- Припой на основе никеля, содержащий хром, железо, бор, кремний, вольфрам, углерод, алюминий, молибден, ниобий, кобальт, отличающийся тем, что он дополнительно содержит титан при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Хром 8,5-9,5 Железо 0,05-0,2 Бор 0,8-1,8 Кремний 3,5-8,5 Вольфрам 4,0-7,8 Углерод 0,05-0,2 Алюминий 1,3-3,0 Молибден 1,0-2,5 Ниобий 1,0-2,5 Кобальт 12,0-16,0 Титан 0,5-1,2 Никель Остальное
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011125562/02A RU2452600C1 (ru) | 2011-06-22 | 2011-06-22 | Припой на основе никеля |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011125562/02A RU2452600C1 (ru) | 2011-06-22 | 2011-06-22 | Припой на основе никеля |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2452600C1 true RU2452600C1 (ru) | 2012-06-10 |
Family
ID=46679945
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011125562/02A RU2452600C1 (ru) | 2011-06-22 | 2011-06-22 | Припой на основе никеля |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2452600C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2560483C1 (ru) * | 2014-10-29 | 2015-08-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Припой на основе никеля для изготовления конструкции типа "блиск" |
CN111215787A (zh) * | 2018-11-23 | 2020-06-02 | 中国科学院金属研究所 | 一种高温合金连接用镍基箔带钎料及其制备方法和应用 |
CN113941798A (zh) * | 2020-07-16 | 2022-01-18 | 中国科学院金属研究所 | 高温结构材料用镍基合金钎焊材料及其应用 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005054528A1 (de) * | 2003-12-04 | 2005-06-16 | Mtu Aero Engines Gmbh | Wolframfreie lotlegierung auf nickelbasis mit einem speziellen verhältnis aus bor, yttrium und paladium |
RU2334606C1 (ru) * | 2006-12-05 | 2008-09-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Припой на основе никеля |
RU2335386C2 (ru) * | 2006-10-19 | 2008-10-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Припой на основе никеля |
EP2055424A2 (en) * | 2007-10-30 | 2009-05-06 | General Electric Company | Braze formulations and process for making and using |
-
2011
- 2011-06-22 RU RU2011125562/02A patent/RU2452600C1/ru active IP Right Revival
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005054528A1 (de) * | 2003-12-04 | 2005-06-16 | Mtu Aero Engines Gmbh | Wolframfreie lotlegierung auf nickelbasis mit einem speziellen verhältnis aus bor, yttrium und paladium |
RU2335386C2 (ru) * | 2006-10-19 | 2008-10-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Припой на основе никеля |
RU2334606C1 (ru) * | 2006-12-05 | 2008-09-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Припой на основе никеля |
EP2055424A2 (en) * | 2007-10-30 | 2009-05-06 | General Electric Company | Braze formulations and process for making and using |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2560483C1 (ru) * | 2014-10-29 | 2015-08-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Припой на основе никеля для изготовления конструкции типа "блиск" |
CN111215787A (zh) * | 2018-11-23 | 2020-06-02 | 中国科学院金属研究所 | 一种高温合金连接用镍基箔带钎料及其制备方法和应用 |
CN111215787B (zh) * | 2018-11-23 | 2021-09-24 | 中国科学院金属研究所 | 一种高温合金连接用镍基箔带钎料及其制备方法和应用 |
CN113941798A (zh) * | 2020-07-16 | 2022-01-18 | 中国科学院金属研究所 | 高温结构材料用镍基合金钎焊材料及其应用 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109420862B (zh) | 一种镍基单晶高温合金连接用粉末钎料及其制备方法和应用 | |
JP6328398B2 (ja) | 耐酸化性に優れた高強度チタン合金及びこれを用いたコンプレッサー部品 | |
JP5846646B2 (ja) | 耐熱性に優れたニッケルろう材 | |
US8951368B2 (en) | Iron-based brazing foil and method for brazing | |
WO2013077113A1 (ja) | 濡れ広がり性と耐食性に優れたNi-Cr系ろう材 | |
CN103358050B (zh) | Ni基合金焊接材料以及使用该材料的焊丝、焊条及焊接用粉末 | |
JPWO2015156066A1 (ja) | 耐食性に優れたニッケルろう材 | |
RU2452600C1 (ru) | Припой на основе никеля | |
WO2022222225A1 (zh) | 低层错能的高温合金、结构件及其应用 | |
CN112024870A (zh) | 一种3d打印用smtgh3230球形粉末及其制备方法和应用 | |
JPH09225679A (ja) | ぬれ性・耐食性に優れたNi基耐熱ろう材 | |
RU2623540C1 (ru) | Гранулируемый высокожаропрочный никелевый сплав и изделие, изготовленное из него | |
JP6860410B2 (ja) | 微量のVを含有するNi−Cr基合金ろう材 | |
RU2601720C1 (ru) | Жаропрочный свариваемый сплав на основе кобальта и изделие, выполненное из него | |
RU2334606C1 (ru) | Припой на основе никеля | |
JP5703177B2 (ja) | 溶接用Ni基合金および溶加材 | |
RU2283361C1 (ru) | Жаропрочный сплав на основе кобальта и изделие, выполненное из этого сплава | |
JP4523696B2 (ja) | 高温強度に優れたオーステナイト系耐熱鋼用tig溶接材料 | |
RU2581337C1 (ru) | Жаропрочный сплав на основе никеля для литья деталей горячего тракта газотурбинных установок, имеющих равноосную структуру | |
JP7112317B2 (ja) | オーステナイト鋼焼結材およびタービン部材 | |
JP2022143790A (ja) | 低熱膨張合金 | |
RU2335386C2 (ru) | Припой на основе никеля | |
RU2393074C1 (ru) | Припой на основе никеля | |
RU2283741C1 (ru) | Припой на основе никеля | |
JP2728973B2 (ja) | ぬれ性・耐酸化性の優れたNi基耐熱ロウ材 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130623 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20150627 |