一种镍基高温合金钎料的制作方法

文档序号:3185038阅读:295来源:国知局
专利名称:一种镍基高温合金钎料的制作方法
技术领域
本发明涉及一种镍基钎料。
背景技术
随着航空航天工业的迅速发展,航空发动机叶片的工作温度越来越高,并 且同时要求航空发动机叶片具有良好的抗氧化和抗热腐蚀性能。这就要求用于 航空发动机叶片的镍基钎料既要有高的熔点、优良的高温性能和良好的抗氧化 和抗热腐蚀性能,又要对高温合金等母材具有良好的润湿性、漫流性和间隙填
充性。但是,目前国内常用的镍基钎料存在着熔点低(熔点为1000 1180°C)、 强度低、高温性能差等缺点,用这种镍基钎料钎焊发动机叶片时,接头的力学 性能差,降低了叶片的使用寿命。

发明内容
本发明为了解决现有镍基钎料熔点低、强度低、高温性能差及焊接后接头 的力学性能差等问题,而提供的一种镍基高温合金钎料。
一种镍基高温合金钎料按重量百分比由7.0% 8.0%的Cr、 1.6% 2.2%的 Mo:、 8.0% 9.5%的 、8.0% 9.5%的Co、 9.0% 10.5%的Nb、 4.0% 5.0% 的Al、 0.2% 1.0%的Ti、 2.0% 2.5%的Si、 0.50% 1.0%的B、 0.10% 0.15% 的C和52.0% 58.0%的Ni制成。
本发明镍基高温合金钎料的熔点提高到U85 121(TC。
本发明镍基高温合金钎料在镍基高温合金板表面的润湿角为13°。
采用本发明镍基高温合金钎料在焊接K465镍基高温合金板后,经测试其 接头强度可达到740 760MPa,而采用常用的镍基钎料钎焊镍基高温合金板 后接头的强度仅为500MPa左右。
本发明中镍基高温合金钎料主要相组成是镍基y固溶体和y z (Ni3Al)相, y固溶体和y '相的体积含量〉99%;镍基y固溶体和y ' (Ni3Al)相分别起到固 ^强化和第二相强化作用,这使得本钎料具备优异常温和高温力学性能。
本发明镍基高温合金钎料的适用面较广,可用于奥氏体不锈钢,双相不锈钢,马氏体不锈钢,镍基高温合金和钴基高温合金等的钎焊及其异种金属的钎 焊。
具体实施例方式
具体实施方式
一本实施方式镍基高温合金钎料按重量百分比由7.0%
8.0%的Cr、 1.6% 2.2%的Mo: 、 8.0% 9.5%的W、 8.0% 9.5%的Co、 9.0% 10.5%的Nb、 4.0% 5.00/0的Al、 0.2% 1.0%的Ti、 2.0% 2.5%的Si、 0.50% 1.0%的B、 0.10% 0.15%的C和52.0% 58.0%的Ni制成。
本实施方式中加入元素Nb促进了 Y '析出,延缓Y '相聚集长大过程,因 而提高了镍基高温合金钎料的高温强度。
本实施方式中加入元素Co使钎料基体被固溶强化,基体的堆垛层错能被 降低,Al、 Ti在基体中的溶解度被降低,这样就增加了y'相的数量和提高了 y'相的溶解温度,最终提高了镍基高温合金钎料的蠕变抗力。
本实施方式中加入元素W与Mo,由于这两种元素的原子半径与Ni相差
较大增强了y和y'的固溶强化效果,不但提高了镍基高温合金钎料的原子间 结合力、再结晶温度与扩散激活能,而且更加有效地提高合金的热强性。
本实施方式中加入元素Al与Ti,使之形成了y'相,而y'相的沉淀强化 作用提高了钎料合金高温强度;加入的Al含量的增加有利于提高合金的抗氧 化性能,而加入的Ti含量的增加有利于提高抗热腐蚀性。
本实施方式镍基高温合金钎料是采用超声气体雾化法制备而成的200 300目的粉状钎料。
具体实施方式
二本实施方式与具体实施方式
一的不同点是Cr的纯度 为>99.5%。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三本实施方式与具体实施方式
一的不同点是W的纯度 为》99.9%。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
四本实施方式与具体实施方式
一的不同点是co的纯度
为》99.8%。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
五本实施方式与具体实施方式
一的不同点是Nb的纯度
为>99.95%。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
六本实施方式与具体实施方式
一的不同点是Al的纯度为》99.99%。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
七本实施方式与具体实施方式
一的不同点是Ti的纯度为
>99.9%。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
八本实施方式与具体实施方式
一的不同点是Si的纯度为
》99%。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
九本实施方式与具体实施方式
一的不同点是B的纯度为
》99.99%。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
十本实施方式与具体实施方式
一的不同点是C的纯度为
>99.99%。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
十一本实施方式与具体实施方式
一的不同点是Mo的纯 度为》99.9%。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
十二本实施方式与具体实施方式
一的不同点是Ni的纯
度为>99.99%。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
十三本实施方式镍基高温合金钎料按重量百分比由7.11%
的Cr、 1.99°/0的Mo、 8.53%的W、 8.50%的Co、 9.43%的Nb、 4.07%的Al、 0.40y。的Ti、 2.42。/。的Si、 0.70。/。的B、 0.13%的C和56.72%的Ni制成。
本实施所得到的镍基高温合金钎料为最佳成分比所制得的钎料,经测得镍 基高温合金钎料的熔点为1210°C;采用本实施方式得到的镍基高温合金钎料 在焊接K465镍基高温合金板后,经测试其接头强度为760MPa。
权利要求
1、一种镍基高温合金钎料,其特征在于镍基高温合金钎料按重量百分比由7.0%~8.0%的Cr、1.6%~2.2%的Mo、8.0%~9.5%的W、8.0%~9.5%的Co、9.0%~10.5%的Nb、4.0%~5.0%的Al、0.2%~1.0%的Ti、2.0%~2.5%的Si、0.50%~1.0%的B、0.10%~0.15%的C和52.0%~58.0%的Ni制成。
2、 根据权利要求1所述的镍基高温合金钎料,其特征在于镍基高温合金 钎料按重量百分比由7.11%的Cr、 1.99。/。的Mo、 8.53%的W、 8.50%的Co、 9.43%的Nb、 4.07%的Al、 0.40%的Ti、 2.42%的Si、 0.70%的B、 0.13%的C 和56.72。/。的Ni制成。
全文摘要
一种镍基高温合金钎料,它涉及一种镍基钎料。它解决了现有镍基钎料熔点低、强度低、高温性能差及焊接后接头的力学性能差等问题。镍基高温合金钎料按重量百分比由7.0%~8.0%的Cr、1.6%~2.2%的Mo、8.0%~9.5%的W、8.0%~9.5%的Co、9.0%~10.5%的Nb、4.0%~5.0%的Al、0.2%~1.0%的Ti、2.0%~2.5%的Si、0.50%~1.0%的B、0.10%~0.15%的C和52.0%~58.0%的Ni制成。本发明镍基高温合金钎料具有高熔点、良好的高温性能;在钎焊温度下,漫流性和间隙填充性极好;合金中添加的Nb与Co成分,有效地提高了钎焊接头的强度。
文档编号B23K35/30GK101306494SQ20081006463
公开日2008年11月19日 申请日期2008年5月30日 优先权日2008年5月30日
发明者何景山, 冯吉才, 张秉刚, 刚 王 申请人:哈尔滨工业大学
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