专利名称：镍基高温合金钎料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种镍基高温合金钎料及其制备方法。
背景技术：
废气再循环技术(EGR)是目前控制汽车NOx排放的最有效的措施。在冷却的EGR 技术中，关键的总成是EGR冷却器。EGR废气工作在高温、高压下，且排放物中含有较多的硫氮氧化物，废气冷却时可形成强氧化物，对冷却器产生腐蚀。此种工作条件就要求冷却器耐高温、耐腐蚀。在诸多钎料中，之所以选择镍基钎料，是因为其具有极好的抗氧化和耐腐蚀性能，有良好的塑性及中等的强度。传统上，不锈钢真空钎焊采用BNi-2、BNi-5钎料或铜基钎料，但钎焊后形成的接头对稀硫酸腐蚀比较敏感，导致EGR冷却器可靠性下降。世界各国对镍基钎料的研究较多， 历史也比较悠久，但很少适合用在EGR冷却器系统上。这是因为基于EGR冷却器的特殊结构，对镍基焊料的性能要求非常苛刻，不仅要求浸润性好，但又不能出现流淌的现象。因EGR 冷却器为多管壳结构和镍基钎料的不易成型性，镍基钎料主要以粉体的形式参与焊接，通常也就是将粉体与粘合剂混合制成膏体使用。因此对焊料的氧含量、粒度范围、球形度及微量元素等方面要求甚严，所以需对EGR冷却器系统开发新型专用的镍基钎料，以满足该焊接领域的需要。国内目前生产的镍基钎料均存在一个弊端焊接时发生流淌现象。随着汽车这一关系国计民生的交通工具在生活中的普及，EGR冷却器生产市场势必会增加规模和产量。
发明内容
本发明的目的就是为了解决已知技术中的镍基钎料钎焊汽车EGR不锈钢冷却器钎焊过程中存在的流淌、接头外观质量差、可靠性低和耐腐蚀性能不佳等问题，提供一种镍基高温合金钎料及其制备方法。为达到上述目的，本发明采用如下技术方案一种镍基高温合金钎料，由下述重量百分比的组分组成Cr 5. 0% 20. 0%，Si 4. 0 % 10. 0 %，Fe 0.1% 3.0%，Cu 0.1% 10.0%，P 0. 3. 0%，余量 Ni。所述镍基高温合金钎料的制备方法，包括如下步骤将以下组分Cr、Si、狗、Cu、P、 Ni按比例混合，采用真空熔炼及气雾化、超声波筛分，将钎料制成240 600目的球形粉末状，最后用有机粘结剂将钎料粉末调制成膏状钎料。对于本发明的一种优化，P是以Ni-P合金的形式与Cr、Si、Fe、Cu、Ni混合。其中上述Cr的质量纯度为99. 0.0% 99. 9%，Si的质量纯度为99. 0. 0 % 99. 9%, Fe的质量纯度为99. 0. 0% 99. 9%，Cu的质量纯度为99. 0. 0% 99. 9%，Ni的质量纯度为99. 0. 0 % 99. 9 %，P的质量纯度为99. 0. 0 % 99. 9 %。本发明与背景技术相比，具有焊接接缝强度高，因熔点高具有良好的耐高温性，添加的CuJe有效地抑制了钎料的流淌；适用于不锈钢的钎焊，特别是对汽车EGR不锈钢冷却器的钎焊具有优良的润湿性和间隙填充性，其钎焊构件的气密性、耐腐蚀性能、接缝强度均达到EGR不锈钢冷却器的技术要求。
图1是传统的镍基钎料的XRD示意图。图2是本发明镍基高温合金钎料的XRD示意图。
具体实施例方式下面通过实施例对本发明作进一步具体的说明，但本发明的保护范围并不限于此。实施例1 一种镍基高温合金钎料，由下述重量百分比的组分组成Cr5. 0% 20. 0%, Si 4. 0% 10. 0%，Fe 0. 3. 0%，Cu 0. 10. 0%，P 0. 3. 0%，余
量Ni。所述镍基高温合金钎料的制备方法，包括如下步骤将以下组分Cr、Si、狗、Cu、P、 Ni按比例混合，采用真空熔炼及气雾化、超声波筛分，将钎料制成240 600目的球形粉末状，最后用有机粘结剂将钎料粉末调制成膏状钎料。其中P是以M-P合金的形式与Cr、si、 Fe、Cu、Ni 混合。其中上述Cr的质量纯度为99. 0.0% 99. 9%，Si的质量纯度为99. 0. 0 % 99. 9%, Fe的质量纯度为99. 0. 0% 99. 9%，Cu的质量纯度为99. 0. 0% 99. 9%，Ni的质量纯度为99. 0. 0 % 99. 9 %，P的质量纯度为99. 0. 0 % 99. 9 %。实施例2 本发明采用添加Cu和！^元素来控制非需要结构Ni5P2和Ni2P的产生。 因为Cu和!^e会与Ni进行竞争反应，形成相应的磷化物，进而减少Ni5P2和Ni2P的产生。实践表明，Cu和!^e含量低于0. 1 %达不到上述预期的作用，当Cu含量超过10. 0% ,Fe含量含量超过3. 0%时，过多的Cu和!^e会导致其它问题的产生，如抗腐蚀性能的下降或者更容易被腐蚀。添加P元素可提高镍基钎料的抗氧化性能，降低钎料的产渣量。P含量低于0.1% 时作用不明显，当P含量超过3. 0%时，钎料的脆性增加，塑性降低。本发明镍基高温合金钎料的综合焊接性能与传统的BNi-2、BNi-5的焊接性能对比如下表所示。
合金成分钎焊温度接缝强度填充间隙(0C)(MPa)(mm)Ν 18.3 Crl0.2 Sil.0 Fe2.5 Cu0.3P110780.40.93Ν 7.5 Cr4.5Sil.8Fe0.8Cu0.1P98381.70.87BNi-2107076.60.65BNi-5110780.20.71实施例3 参照图1和2。从XRD图中可以看出添加CuJe元素后本发明制备的钎料中的Ni5P2和Ni2P相明显减少。需要理解到的是本实施例虽然对本发明作了比较详细的说明，但是这些说明，只是对本发明的简单说明，而不是对本发明的限制，任何不超出本发明实质精神内的发明创造，均落入本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种镍基高温合金钎料，其特征是所述镍基高温合金钎料由下述重量百分比的组分组成:Cr 5. 0%~ 20. 0%, Si 4. 0%~ 10. 0%, Fe 0. 3. 0%, Cu 0.10. 0%, P 0. 3. 0%，余量 Ni。
2.—种权利要求1所述镍基高温合金钎料的制备方法，其特征是将以下组分Cr、Si、 Fe.Cu.P.Ni按比例混合，采用真空熔炼及气雾化、超声波筛分，将钎料制成240 600目的球形粉末状，最后用有机粘结剂将钎料粉末调制成膏状钎料。
3.根据权利要求2所述镍基高温合金钎料的制备方法，其特征是P是以M-P合金的形式与Cr、Si、佝、Cu、Ni混合。
全文摘要
本发明涉及一种镍基高温合金钎料及其制备方法，由下述重量百分比的组分组成Cr 5.0％～20.0％，Si 4.0％～10.0％，Fe 0.1％～3.0％，Cu 0.1％～10.0％，P 0.1％～3.0％，余量Ni；其制备方法，包括如下步骤将以下组分Cr、Si、Fe、Cu、P、Ni按比例混合，采用真空熔炼及气雾化、超声波筛分，将钎料制成240～600目的球形粉末状，最后用有机粘结剂将钎料粉末调制成膏状钎料。优点本发明具有焊接接缝强度高，因熔点高具有良好的耐高温性，添加的Cu、Fe有效地抑制了钎料的流淌；适用于不锈钢的钎焊，特别是对汽车EGR不锈钢冷却器的钎焊具有优良的润湿性和间隙填充性，其钎焊构件的气密性、耐腐蚀性能、接缝强度均达到EGR不锈钢冷却器的技术要求。
文档编号B23K35/30GK102500952SQ201110347440
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月7日 优先权日2011年11月7日
发明者张玉, 张腾辉, 王平红, 金霞, 顾小龙 申请人:浙江亚通焊材有限公司