Припой для пайки жаропрочных сплавов Советский патент 1990 года по МПК B23K35/32 

Изобретение относится к области пайки, в частности к составу припоя, применяемого для пайки и ремонта деталей из жаропрочных сплавов в транспортном и энергетическом машиностроении.

Целью изобретения является повыше- ние стойкости соединений против высокотемпературной солевой коррозии, жаропрочности и технологических свойств припоя.

Припой имеет следующий состав, мас.%:

Хром17-20

Кобальт4-6

Алюминий

Молибден

Цирконий

Титан

Ниобий

Вольфрам

Церий

Литий

Натрий

Никель

2,5-3,5

2-4

10-13

2,5-3,5

1,2-1,8

2-4

0,01-0,03 0,01-0,1 0,01-0,1 Остальное

ел

4ь 4ъ

сл

4ь

Нижние границы концентраций алюминия, вольфрама, молибдена и титана ограничены снижением жаропрочности, а верхние - стойкостью против ВСК, нижняя граница концентрации хрома

ограничена снижением стойкости против ВСК, а верхняя - жаропрочности. Концентрации циркония и ниобия определены из условия обеспечения темпе- ратуры пайки до 1200 С при заданном соотношении остальных компонентов и эффективного влияния на стойкость наплавленного металла против трещин. Концентрация церия определена из уело- вия обеспечения максимальной жаропрочности и стойкости против ВСК, а концентрация лития и натрия - из условий эЛфективного смачивания.

Скорость высокотемпературной соле

г

вой корро-эии определяется при 900 С в солях 75% Na,SO,+25% Nad.

(L T

Бремя до разрушения паяного соединения определяется при 900°С и напряжении 216 МПа.

Примеры выполнения припоя и свойства паяного соединения даны в таблице .

Припой без лития и натрия при температуре пайки на жаропрочных ни- келевых сплавах характеризуется краевым углом смачивания около 22°. Добавки лития и натрия уменьшают краевые углы смачивания до 4-8 .

Припой имеет высокую стойкость против образования трещин при исправлении дефектов литья. Увеличение или уменьшение концентрации ниобия в сплаве вне пределов 1,2-1,8% снижает пластичность и способствует появлению трещин в местах заделки дефектов, что особенно сказывается при увеличении

п

площади заделки свыше 100 мм .

Оптимальная концентрация циркония в припое находится в пределах 10,0- 13,0%. Увеличение концентрации циркония более верхнего предела увеличивает температуру плавления. Снижение концентрации циркония ниже нижнего предела также увеличивает температу- ру плавления припоя. В пределах концентраций 10-13% температура пайки жаропрочных сплавов не превышает 1200°С. При других концентрациях циркония припои непригодны для пайки литейных никелевых сплавов судовых газовых турбин.

Введение в припой лития, натрия и ниобия значительно улучшает технологические свойства припоя - смачивание, растекание, стойкость против трещин при заделке дефектов площа- дью более 100 мм 0

Длительная прочность паяных соединений сплава ЧС70 имеет наиболее высокие значения при концентрации хрома до 20%. С повышением концентрации хрома выше указанного предела время до разрушения .интенсивно снижается. Высокая жаропрочность паяных соединений отмечена при использовании припоев с вольфрамом в пределах 2,0-4,0% в присутствии церия 0,01- 0,03%.

Формула изобретения

Припой для пайки жаропрочных сплавов, содержащий хром, кобальт, алюминий, молибден, цирконий, титан, никель, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости соединений против высокотемпературной солевой коррозии, жаропрочности и технологических свойств припоя, он дополнительно содержит ниобий, вольфрам, церий, литий и натрий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

17-20

4-6 2,5-3,5

2-4

10-1 3

2,5-3,5

1,2-1,8

2-4

0,01-0,03 0,01-0,1 0,01-0,1 Остальное

Изобретение относится к пайке, в частности к составу припоя, применяемого для пайки и ремонта деталей из жаропрочных сплавов в транспортном и энергетическом машиностроении. Цель изобретения - повышение стойкости против высокотемпературной солевой коррозии, жаропрочности и технологических свойств припоя. Припой имеет следующий состав,мас.%: хром 17-20, кобальт 4-6, алюминий 2,5-3,5, молибден 2-4, цирконий 10-13, титан 2,5-3,5, ниобий 1,2-1,8, вольфрам 2-4, церий 0,01-0,03, литий 0,01-0,1, натрий 0,01-0,1, никель - остальное. Температура плавления припоя 1100-1181°С/ температура пайки 1200°С. Скорость высокотемпературной солевой коррозии при температуре 900°С в солях 75% NA₂SO₄ + 25%NACL составляет 0,4-1,2 мг/(см^2.ч). Время до разрушения паяного соединения при температуре 900°С и напряжении 216 МПа составляет 86-160 ч. Припой имеет высокую стойкость против образования трещин при исправлении дефектов литья, особенно при увеличении площади заделки свыше 100 мм². 1 табл.