Припой для пайки жаропрочных сплавов

 

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% NA<SB POS="POST">2</SB>SO<SB POS="POST">4</SB> + 25%NACL составляет 0,4-1,2 мг/(см<SP POS="POST">2.</SP>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 мм<SP POS="POST">2</SP>. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111

44541 А1 (51) 5 В 23 К 35/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

M А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4419769/31-27 (22) 03.05.88 (46) 23.02,90. Бюл, 0 7 (72) В.Ф. Квасниц%ий, В,А. Игнатов, В,М, Заболотскнй, С.М, Самохин, В.П; Николаенко, C.Ã, Кулик, А.А. Рабинович, Н.М. Деордиева, В.В. Богаевский и С.Б. Масленков (53) 621.791.3(088.8) (56) Патент СНА N - 3748107. кл. 29-194 (В 23 В 15/00, С 22 С 19-/00), 24.07.73. (54) ПРИПОЙ ДЛЯ ПАЙКИ ЖАРОПРОЧНЫХ

СПЛАВОВ (57) Изобретение относится к пайке, в частности к составу припоя, применяемого для пайки и ремонта деталей из жаропрочных сплавов в транспорт" ном и энергетическом машиностроении, Цель изобретения — повышение стойкости против высокотемпературной солеИзобретение 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 повышЕние стойкости соединений против высокотемпературной солевой коррозии, жаропрочности и технологических свойств припоя, Припой имеет следующий состав, мас.%:

Хром 17-20

Кобальт 4-6

2 вой коррозии, жаропрочности и технологических свойств припоя. Припой имеет следующий состав, мас.%:.хром

17-20, кобальт 4-6, алюминий 2,53,5, 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% Ма 80 +25% NaC1 составляет 0,4-1,2 мг/(см ч). Время до разрушения паяного соединения при температуре 900 С и напряжении о

216 МПа составляет 86-.160 ч. Припой имеет высокую стойкость против образования трещин при исправлений дефектов литья, особенно при увеличении

2 площади заделки свыше 100 мм

1 табл.

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 Оу03

Литий 0,01-0,1

Натрий 0,01-0,1

Никель Остальное

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

1544541 ограничена снижением стойкости против ВСК, а верхняя — жаропрочности.

Концентрации циркония и ниобия определены из условия обеспечения темпео ратуры пайки до 1200 С при заданном соотношении остальных компонентов . и эффективного влияния на стойкость наплавленного металла против трещин.

Концентрация церия определенаиз усло- 10 вия обеспечения максимальной жаропрочности и стойкости против ВСК, а концентрация лития и натрия — из условий эффективного смачивания.

Скорость высокотемпературной соле-.f5 о вой коррозии определяется при 900 С в солях 7 5% Маy 804+ 2 5% Nа С l

Время до разрунения паяного соедио нения определяется при 900 С и напряжении 216 МПа, 20

Примеры выполнения припоя и свойства паяного соединения даны в таблице.

Припой без лития и натрия при температуре пайки на жаропрочных ни- 25 келевых сплавах характеризуется крае,о вым углом смачивания около 22 . Добавки лития и натрия уменьшают краео вые углы смачивания до 4-8

Припой имеет высокую стойкость 30 против образования трещин при исправлении дефектов литья. Увеличение или уменьшение концентрации ниобия в сплаве вне пределов 1,2-1,87 снижает пластичность и способствует появлению трещин в местах заделки дефектов, что особенно сказывается при увеличении 2 площади заделки свыше 100 мм

Оптимальная концентрация циркония в припое находится в пределах 10,0- 40

13,07., Увеличение концентрации циркония более верхнего предела увеличивает температуру плавления, Снижение концентрации циркония ниже нижнего предела также увеличивает температу- 45 ру плавления припоя. В пределах концентраций 10-137 температура пайки жаропрочных сплавов не превышает

1200 С. При других концентрациях цир-! кония 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 площадью более 100 мм L

Длительная прочность паяных соединений сплава ЧС70 имеет наиболее высокие значения при концентрации хрома до 207, С повышением концентрации хрома выше указанного предела время до разрушения,,интенсивно сни" жается, Высокая жаропрочность паяных соединений отмечена при использовании припоев с вольфрамом в пределах

2,0-4,0% в присутствии церия 0,010,03%.

Формула изобретения

Припой для пайки жаропрочных сплавов, содержащий хром, кобальт, алюминий, молибден, цирконий, титан, никель, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости coe" динений против. высокотемпературной солевой коррозии, жаропрочности и технологических свойств припоя, он дополнительно содержит ниобий, вольфрам, церий, литий и натрий при следующем соотношении компонентов, мас.7:

Хром

Кобальт

Алюминий

Молибден

Цирконий

Титан

Ниобий

Вольфрам

Иерий

Литий

Натрий

Никель!

7-20

4-6

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 л х хн>

m 7.

o u а . ао (Х X

>(t

Е» о а о

К о

1

I (tt ° о х и х х о е х о х

Х tj I

1 о

Ц х

X а

I O

1 1 (d а х х

I х о х >

1 л

1 cd

)а

)Е

Ф

1 И

1 Х

I Х л с ст ch л л ос б ((Ъ л»

r л л л (Ч

1

) (Г >Г м () I

I х х

I 1.< аа

° л м> (4

Я!

1 х х о е

Е! (4 (Ч

I 4 ! 1 ) ) — — + а >хх

B x! !

t M

0 (() о(л (4

С> л о — — о л ° л оо о

--oo

° a * л оооо мм-оооо в л л л оооо (1

C× в

00 СО Г 4 л л ее

1 \б

1а

I (D u

I gc> Х ! Е

)Е О ! и

Х 1 — — 1

Е (() о о) 1 С4 е" Х

U > — — -- — » о о !

" >х

> с4 х а и (lt >

I Х I

I hl g

1 >»

1 >х

1 х

1 а ! 1 Э

=х

1 1

l l

1 Е (d о а о . )

) — — -) о >хх х о о(ч ое

° . a A °

c — о

I I 1 I б О в л в +

o,o o

O 1

1 о в л- (:> и - о! I ! о (ч л (>о а со (1

1 смс о

-c;c

---ь аа (л л л л л м (ч м (ч о(1мм

f54454)