Припой для пайки никелевых сплавов

 

Изобретение относится к пайке, в частности к составу припоя для пайки жаропрочных никелевых сплавов. Цель изобретения - повышение жаропрочности соедиHCHHfr и улучшение технологических свойств припоя. Припой имеет следующий состав, мас.%: цирконий 10.5-16. диоксид циркония 0.5-1: никель - остальное Примой может быть получен в виде фольги или покрытия методом электронно-лучевого многотигельного испарения и конденстции в вакуума. Температура плавления припоя 1190°С. Он обеспечивает следующие техно логические характеристики паяного соединения; предел прочности при 900°С 610-710 МПа. при этом долговечнссть паяных соединений составляет т 06-163 ч Относительное удлинение фольги припоя при 900°С равно 140-210%, значение длительной прочности паяного соединения составляет 80-90% прочности основного материала. Припой быть использован при пайке изделий из жаропрочных никелевых сплавов газовых турбин и энергетиче ских установок. 1 табл И с

Ф :., Ф ";., -,"-:,, - -, . „ " у - ...-:т. -. СОЮЗ СОВЕТСКИХ ,Я2;;„1694367 А1 (stis,: В 23 K.35/32 - :

ГОСУДАРСТВЕН.ЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

- "- .,ПРИ ГКНТ СССР: - ;: ;;, -Р .. ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ - - .- . K ABT0P 0 КОМУ:С ВИДЕТЕЛ Ь СТВУ.. (54) ПРИПОЙ ДЛЯ ПАЙКИ НИКЕЛЕВЫХ .СПЛАВОВ (57) Изобретение относится к пайке, в частности к составу припоя для пайки жаропрочных никелевых сплавов. Цель изобретения— повышение жаропрочности п яных соеди(21) 4785966/27 (22) 25.01.90 (46) 30.11.91. Бюл. М 44 (71) Научно-производственный центр при

Николаевском кораблестроительном институте им.адм. С.ОМакарова и Институт электросварки им.Е.О.Патона (72) В.Ф.Квасницкий, E.А.Мовчан, В.A,Ïoлитов, Н.И.Гречанюк, В.Ф.Хорунов, С.Г.Кулик, Г,Ф.Мяльница и Г.М.Черняев (53) 621.791,3 (088.8) (56) Патент Японии

N - 57-168644, кл. В 23 К 20/00, 1/00.

07.04.84.

Изобретение относится к пайке, s частности к составу припоя для пайки изделий из жаропрочных материалов, применяемых в судовом энергетическом машиностроении, 4ель изобретения — повышение жаропрочности паяных соединений и улучшение технологических свойств < ипся.

Припой имеет следующий состав. мас. ..

Цирконий 10.5 — 1á

Диоксид циркония (ZrCz) 0,5-1.0

Никель Остальное

В припой на основе никелевой эатекти«ес <сй системы никель — 10-16 мас., цирхония. получаемой по много-,t .гельной нений и ул»учшемие технологических свойств припоя. Припой имеет следующий состав, мас.,ф: цирконий 10.5-16: диоксид циркония 0,5-1: никель — остальное. Примой может быть получен в виде фольги или покрытия методом электронно-лучевого многотигельного испарения и конденсации в вакууме. Температура плавления припоя

1190 С. Он обеспечивает следующие техно.логические характеристики паяного соеди,нения:.предел прочности при 900 С

610-710 МПа, при этом долгове«нссть паяных соединений составляет 106-163 ч. Относительное. удлинение фольги припоя при 900 С равно 140-2105, значение длительной прочности паяного соединения составляет .80-90 (прочности основного .. материала. Припой манжет быть использован при пайке изделий из жаропрочных никелевых сплавов газовых турбин и энергети«е: ских установок, 1 табл, электронно-лучевой технологии. на врзщэющуюся подложку в процессе формирования конденсата вводят ЕгО в коли«е"тве

0,5-1.0 мас.,ь. В итоге получается материал заданной толщины. концентрации элементов. с конкретными структурными особенностями. За с«ет рафик;.сова«ия элементов в про ecce испдренгля и iÃк,,ексации в вакуле и ли«ие примесей сBå„-екс к миниму.лу.

Гаэоаый анализ хонде.:.со а —,ск-;ü:«-ет снижение Cz, l-Lz,М -по срае e.-: кз .-. литым материалсм, полу«енным -=.ë ку, индукционным гере;".па=ам. 3а с =ò е ра температуры и дпс;кк ; (,.5 -- конденсата1и услсвий "„„-,-м ир: а к. I?

16943В7

30

40

10,5--15, D 5--1 D.

Р< та ><,Hnq

45! Относг<т" <ьl

Н0е УД. «<»."г<; н ге фс 1ь <

90 ".С, 5

Содержание припо

Zr I 7

10 I 105-151

83,0 1190

|к ю риала получена мелкодисперсная структу, ра, обеспечивающая высокую пластичность и термическую стабильность припоя. Термический анализ полученной фольги установил границы ликвидуса припоя, которые составляют 1175-1190 С.

П1.ипой получают на электронно-лучевой высоковакуумной установке ВВУЭ193М, Испаряемые материалы (Nl, Zr, Zr02) помещают в медные аодоохлаждаемые тигли. После достижвния в вакуумной камере давления 1 10 .- 1 10 Пэ включают электронно-лучевые нагреватели и при ручном управлении осуществлвот прогрев испаряемых мате, -.ов. -Параллельно осуществляют nporpes подложки до требуемой температуры; llo достижении необходимой температуры выхода на задайный режим испарения включают автоматы стабилизации мощности электронно-лучевых нагревателей, обеспечивающих неизменность температуры изделий и скоростей испарения исходных материалов во времени.

Для слитков Nl u Zr установленные величины токов электронных лучей равны соответственно 1. 8 и 1,5 А при ускоряющем напряжении 20 кВ. Скорость осаждения испаояемых материалов соотеетс эенно (10-15 и 0.8- f мкмlмин) Ег02 подпыляют иэ лодочки, помещенной между тиглями, при токо 1,0 А со скоростью осаждения

0.01 мкм/мин.

Нагрев подложки, вращающейся со скоростью 5-10 об/мин, до 850 С провопят при закрытых заслонках, которые препятствуют попаданию парового потока на изделие.

По достижении температуры изделия

850 С заслонки открывают и начинается непосредственно процесс напыления, Г<осле получения искомой толщины припоя заслонки закрываются и нагрев испаряемых материалов переводят в тлеющий режим. Время охлаждения конденсата составляет 20-30 мин, 10,5 < 0,5 Г 89 (132 0 75

При получении фольги на подложку перед осаждением конденсата наносят слой (10-15 мкм) антиад<езива, который обеспечивает легкое отслоение конденсата. В ка5 честаема оиалаподслояисгольэуютCaFz, который затем легко удаляется с поверхности материала.

Механические характеристики соединенЮ определяют на образцах литейного ни10 келевого сплава ЭП539ЛМ. паяных при

1190 С в течение 5 мин при давлении сжатия 10 МПа, в вакууме 10 Пэ. Примеры выполнения припоя и свойства паяного соединения приведены в таблице, 15 Значение длительной и".гочности паяных соединений составляет 80-90 < прочности основного материала. Пластичность двухфазного материала. полученного конденсацией в вакууме при скорости растя20 жения 0,1 мин и Т-20 С. примерно в 1.5—

2 раза превышает пластичность литого материала. При высоких температурах наблюдается сверхпластичность, так при

800 С удлинение составляет 120-140 .

Использование данного припоя для пайки изделий из жаропрочных никелевых сппаао8. высокоэффективных газовых турбин и энергетических установок обеспечивает знЪчительный экономический эффект эа счет уа личения ресурса работы иэделия, снижение стоимости припоя, упрощен«я технологии изготовления. припоя, экологически чистой технологии.

Формула изобретения

Припой для пайки н и велев ых сплаео а, содержащий никель и цирконий, о т л г«< аю шийся тем, что, с целью павы<<<енг<« жаропрочности паяных соединений и улушвния технологи еских свойств припоя, он дополнительно с,. ржитдг<оксид цггр«он<<о при следующем <.<отношег<ии компонент о ° мас,$: и p-. »»»

Диоксид циркония

Никель

О, 119 — 163 1 0-:

t694362

Продолжвние таблицы аваэуещвй.:

Составитель В. Полякова

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Н. Король

Редактор И. Касарда

Производственно-издательский комбинат "Патент", t, Ужг . эод, ул. Гз -зри а, . С ;

Заказ 4116 Тираж По,:;лис иое

ИНИИПИ Государственного комитета по иэобре,енияч и открытиям пои ГКНТ СС,. -

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4 5