Способ контактно-реактивной пайки жаропрочных никелевых сплавов Советский патент 1990 года по МПК B23K1/20 

(21)4409424/31-27

(22)13.04.88

(46) 15.06.90. Бюл. № 22

(72) В. Ф Квасницкий, В. М. Заболотский,

А. М. Костин, С. Г. Кулик,

С. М. Самохин и Н. П. Житников

(53)621.791.36(088.8)

(56)Welding journal. 1970, № 9, с. 395-409.

(54)СПОСОБ КОНТАКТНО-РЕАКТИВНОЙ ПАЙКИ ЖАРОПРОЧНЫХ НИКЕЛЕВЫХ СПЛАВОВ

(57)Изобретение относится к пайке, в частности к способам контактно-реактивной пайки дисперсионно-твердеющих и дисперсион- но-упрочненных никелевых сплавов, и может быть использовано в энергетическом машиностроении. Цель изобретения - повышение

длительной пластичности паяных соединений путем предотвращения образования хрупких интерметаллидных фаз. Между соединяемыми поверхностями деталей из жаропрочных никелевых сплавов размещают промежуточный слой из сплава ванадия с 6,0- 10,0 мас.% вольфрама, производят нагрев до температуры образования жидкой фазы и прикладывают усилие сжатия. Введение в ванадий указанного количества вольфрама обеспечивает образование расплава без ин- терметаллидов. При сжатии почти вся жидкая фаза выдавливается, и соединение становится практически однородным. Длительная пластичность- паяных соединений, полученных через сплав вольфрама с 6,0- 10,0 мас.% вольфрама, выше, чем в соединениях, полученных через чистый ванадий.

SB

Изобретение относится к пайке, в частности к способам контактно-реактивной пайки дисперсионно-твердеющих и дисперсионно-упрочненных никелевых сплавов, и может быть использовано в энергетическом машиностроении. Цель изобретения - повышение длительной пластичности паяных соединений путем предотвращения образования хрупких интерметаллидных фаз. Между соединяемыми поверхностями деталей из жаропрочных никелевых сплавов размещают промежуточный слой из расплава ванадия с 6,0-10,0 мас.% вольфрама, производят нагрев до температуры образования жидкой фазы и прикладывают усилие сжатия. Введение в ванадий указанного количества вольфрама обеспечивает образование расплава без интерметаллидов. При сжатии почти вся жидкая фаза выдавливается, и соединение становится практически однородным. Длительная пластичность паяных соединений, полученных через сплав вольфрама с 6,0-10,0 мас.% вольфрама выше, чем в соединениях, полученных через чистый ванадий.

Изобретение относится к пайке, в частности к способам контактно-реактивной пайки дисперсионно-твердеющих и дисперсно- упрочненных никелевых сплавов, применяющихся в области энергетического машиностроения в узлах и конструкциях, работающих длительное время при высоких температурах.

Цель изобретения - повышение длительной пластичности паяных соединений путем предотвращения образования хрупких интерметаллидных фаз.

Способ реализуется следующим образом.

Между соединяемыми поверхностями деталей из жаропрочных никелевых сплавов размещают промежуточный слой из сплава ванадия с 6,0-10,0 мас.% вольфрама, производят нагрев до температуры образования жидкой фазы и прикладывают усилие сжатия.

Использование в качестве промежуточного слоя сплава ванадия с 6,0-10,0 мас.%

вольфрама обеспечивает в процессе пайки образование одной эвтектики никель-ванадий, обогащенной вольфрамом, с широкой областью растворения без сг-фазы, что обеспечивает высокую пластичность соединения. Практически вся жидкость из паяемого стыка выдавливается. Высокая прочность соединения обеспечивается твердорастворным механизмом упрочнения.

Использование предложенного способа обеспечивает повышение ресурса работы различных агрегатов, в частности газотурбинных двигателей.

Пример. Образцы литейного н иге лево го сплава ЭП539ЛМУ паяли через прокладки (П) следующих составов, мас.%: П1 92V - 8W; П2 94У-6W; ПЗ 90V - 10W; П4 95V -5W; П5 89V - 11W; П6 100V (прототип).

Прокладки выполнялись в виде фольги путем прокатки. Пайку вели по режиму: температура пайки 1215°С, выдержка 5 мин с

сд i

&

приложением к деталям усилия сжатия величиной 10 МПа.

Механические испытания паяных образцов на длительную пластичность показали, что при пайке через прокладку П1 дости- гаются максимально хорошие результаты, зарождение ТреЩИНЫ ПРОИСХОДИТ При 6нвсР

910 МПа; при этом время до разрушения составляет в среднем 10 ч при

5,1%Несколько снижаются результаты при вы- полнении пайки через прокладки П2 и ПЗ. При этом 6общсР 4,5-4,6%, 880 МПа; ,5 ч. Данные показате- си являются достаточно хорошими, при этом отклонение от лучших показателей с проклад- кой Ш в общем случае не превышает 10%, что обуславливает целесообразность применения данных сплавов в качестве прокладки для контактно-реактивной пайки сплавов на никелевой основе.

При увеличении концентрации вольфра- ма в сплаве, например прокладка П5, наблюдается заметное снижение длительной пластичности паяных соединений. В среднем значения результатов снижаются более, чем на 30% по сравнению с прокладкой П1. При этом ,9%, МПа, .3 ч.

Дальнейшее увеличение концентрации вольфрама в сплаве не имеет смысла, так как начинает возрастать температура контактного плавления, что недопустимо в связи с потерей свойств основным металлом при пайке.

Снижение концентрации вольфрама в сплаве до 5% (П4) приводит к отрицательному эффекту. Значительно снижаются б°бщ, и tp в среднем на 30-40%.

Анализ результатов испытаний показывает, что применение сплава ванадия с 6,0- 10,0 мас.% W в качестве прокладки обеспечивает повышение длительной пластичности по сравнению с прототипом (прокладка П6) в среднем в 2 раза.

Формула изобретения

Способ контактно-реактивной пайки жаропрочных никелевых сплавов, при котором между соединяемыми поверхностями размещают промежуточный слой из материала, вступающего с никелем в контактное плавление, производят нагрев до температуры образования в контакте жидкой фазы и прикладывают усилие сжатия, отличающийся тем, что, с целью повышения длительной пластичности паяных соединений путем предотвращения образования хрупких интерме- таллидных фаз, в качестве материала, вступающего в контактное плавление с никелем, берут сплав ванадия с 6,0-10,0 мас.% вольфрама.