Способ контактно-реактивной пайки жаропрочных никелевых сплавов

 

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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕС1 1УБЛИК

„„Я0„„1570864

А) (51)5 В 23 К 1/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (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 H. П. Житников (53) 621.791.36 (088.8) (56) Welding journal. 19?О, № 9, с. 395 — 409. (54) СПОСОБ КОНТАКТНО-РЕАКТИВН01 1 HAAKH ЖАРОПРОЧНЫХ НИКЕЛЕВЫХ СПЛАВОВ (57) 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

Изобретение относится к пайке, в частности к способам контактно-реактивной пайки дисперсионно-твердеющих и дисперсноупрочненных 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 слои из сплава ванадия с 6,0 — 10,0 мас.0 0 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.% длительной пластичности паянь1х 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 интерметаллидов. При сжатии почти вся жидKaF, 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. вольфрама обеспечивает в процессе пайки образование одной эвтектики. никель — ванадий, обогащенной вольфрамом, с широкой областью растворения без п-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 никелевого сплава ЭП539ЛМУ паяли через прокладки (П) следующих составов, мас.%: П1 92V—

8W; П2 94V — 6W; ПЗ 90V — 10W; П4

95V — 5%; П5 89V — 11W; П6 100V (прототип) .

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

1570864

Формула изобретения

Составитель Л. Абросимова

Редактор М. Келемеш Техред А. Кравчук Корректор Н. Король

Заказ 1477 Тираж 652 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Моска а, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производс-венно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 10! приложением к деталям усилия сжатия величиной 10 МПа.

Механические испытаням паяных образцов на длительную пластичность показали, что при пайке через прокладку Пl достигаются максимально хорошие результаты, зарождение трещины происходит при Ь.s. р=

=910 МПа, при этом время до разрушения составляет в среднем 10 ч при оо

=5,1 об

Несколько снижаются результаты при вы- "О полнении пайки через прокладки П2 и ПЗ.

При этом о" " t =4,5 — 4,6Я, о"" =855—

880 МПа; 1РС> =-8 — 8,5 ч. Данные показатеси являются достаточно хорошими, при этом отклонение отлучших показателей с проклад- 15 кой Пl в общем случае не превышает 10Я, что обуславливает целесообразность применения данных сплавов в качестве прокладки для контактно-реактивной пайки сплавов на никелевой основе.

При увеличении концентрации вольфрама в сплаве, например прокладка П5, наблюдается заметное снижение .длительной пластичности паяных соединений. В среднем значения результатов снижаются более, чем на ЗОЯ по сравнению с прокладкой Пl.

При эгом 6"вя > =3 9 / ан.в. > =720 МПа

Ь"в =5,3 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 5Я (П4) приводит к отрицательному эффекту. Значительно снижаются Ь ", о - и t в среднем на 30 — 40Я.

Анализ результатов испытаний показывает, что применение сплава ванадия с 6,0—

100 мас.Я W в качестве прокладки обеспечивает повышение длительной пластичности по сравнению с прототипом (прокладка П6) в среднем в 2 раза.

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 смеатия, отличающийся тем, что, с целью повышения длительной пластичности паяных соединений путем предотвращения образования хрупких интерметаллидных фаз, в качестве материала, вступающего в контактное плавление с никелем, берут спла в ванадия с 6,0 — 10,0 мас. Я вольфра ма.