Soldeer van superlegerings
(1) Soldeer-eienskappe superlegerings kan in drie kategorieë verdeel word: nikkelbasis, ysterbasis en kobaltbasis.Hulle het goeie meganiese eienskappe, oksidasieweerstand en korrosiebestandheid by hoë temperature.Nikkelbasislegering is die mees gebruikte in praktiese produksie.
Die superlegering bevat meer Cr, en Cr2O3-oksiedfilm wat moeilik is om te verwyder word tydens verhitting op die oppervlak gevorm.Nikkelbasis superlegerings bevat Al en Ti, wat maklik is om te oksideer wanneer dit verhit word.Om die oksidasie van superlegerings tydens verhitting te voorkom of te verminder en om die oksiedfilm te verwyder is dus die primêre probleem tydens soldering.Aangesien boraks of boorsuur in die vloeimiddel korrosie van die basismetaal by die soldeertemperatuur kan veroorsaak, kan die boor wat na die reaksie neerslaan, in die basismetaal binnedring, wat interkorrel-infiltrasie tot gevolg het.Vir gegote nikkelbasislegerings met 'n hoë Al- en Ti-inhoud, moet die vakuumgraad in warm toestand nie minder as 10-2 ~ 10-3pa wees tydens soldering om oksidasie op die legeringsoppervlak tydens verhitting te vermy nie.
Vir oplossing versterkte en neerslag versterkte nikkel basis legerings, moet die soldeer temperatuur in ooreenstemming wees met die verhitting temperatuur van oplossing behandeling om die volle ontbinding van allooi elemente te verseker.Die soldeertemperatuur is te laag, en die legeringselemente kan nie heeltemal opgelos word nie;As die soldeertemperatuur te hoog is, sal die basismetaalkorrel groei, en die materiaal eienskappe sal nie herstel word nie, selfs na hittebehandeling.Die vaste oplossing temperatuur van gegote basis legerings is hoog, wat oor die algemeen nie die materiaal eienskappe sal beïnvloed as gevolg van te hoë soldeer temperatuur.
Sommige nikkel basis superlegerings, veral neerslag versterkte legerings, het die neiging van spanning krake.Voor soldering moet die spanning wat in die proses gevorm word ten volle verwyder word, en die termiese spanning moet geminimaliseer word tydens soldering.
(2) Soldeermateriaal nikkelbasislegering kan met silwerbasis, suiwer koper, nikkelbasis en aktiewe soldeersel gesoldeer word.Wanneer die werkstemperatuur van die voeg nie hoog is nie, kan silwer-gebaseerde materiale gebruik word.Daar is baie soorte silwer-gebaseerde soldeersel.Om die interne spanning tydens soldeerverhitting te verminder, is dit die beste om die soldeersel met 'n lae smelttemperatuur te kies.Fb101 flux kan gebruik word vir soldering met silwer basis vulmetaal.Fb102-vloed word gebruik vir soldeerpresipitasie-versterkte superlegering met die hoogste aluminiuminhoud, en 10% ~ 20% natriumsilikaat of aluminiumvloei (soos fb201) word bygevoeg.Wanneer die soldeertemperatuur 900 ℃ oorskry, moet fb105 vloed gekies word.
Wanneer in vakuum of beskermende atmosfeer gesoldeer word, kan suiwer koper as soldeervulmetaal gebruik word.Die soldeertemperatuur is 1100 ~ 1150 ℃, en die las sal nie spanningskrake veroorsaak nie, maar die werkstemperatuur mag nie 400 ℃ oorskry nie.
Nikkelbasis soldeervulmetaal is die mees gebruikte soldeervulmetaal in Superalloys vanweë sy goeie hoë temperatuur werkverrigting en geen spannings krake tydens soldering nie.Die hooflegeringselemente in nikkelbasissoldeer is Cr, Si, B, en 'n klein hoeveelheid soldeersel bevat ook Fe, W, ens. In vergelyking met ni-cr-si-b, kan b-ni68crwb soldeervulmetaal die interkorrel-infiltrasie verminder van B in die basismetaal in en verhoog die smelttemperatuurinterval.Dit is 'n soldeervulmetaal vir die soldering van hoë-temperatuur werkende dele en turbinelemme.Die vloeibaarheid van W-bevattende soldeersel word egter erger en die gewriggaping is moeilik om te beheer.
Die aktiewe diffusie soldeer vulmetaal bevat nie Si element nie en het uitstekende oksidasie weerstand en vulkanisasie weerstand.Die soldeertemperatuur kan gekies word van 1150 ℃ tot 1218 ℃ volgens die tipe soldeersel.Na soldering kan die gesoldeerde verbinding met dieselfde eienskappe as die basismetaal verkry word na 1066 ℃ diffusiebehandeling.
(3) Soldeerproses nikkelbasislegering kan soldering in beskermende atmosfeer-oond, vakuumsoldering en verbygaande vloeistoffaseverbinding aanneem.Voor soldeerwerk moet die oppervlak ontvet word en oksied verwyder word deur skuurpapierpolering, viltwielpolering, asetoonskrop en chemiese skoonmaak.Wanneer soldeerprosesparameters gekies word, moet daarop gelet word dat die verhittingstemperatuur nie te hoog moet wees nie en die soldeertyd kort moet wees om sterk chemiese reaksie tussen die vloed en die basismetaal te vermy.Om te verhoed dat die basismetaal kraak, moet die koudverwerkte dele stres verlig word voor sweiswerk, en die sweisverhitting moet so eenvormig as moontlik wees.Vir presipitasie-versterkte superlegerings, moet die dele eers onderhewig wees aan vaste oplossingsbehandeling, dan gesoldeer by 'n temperatuur effens hoër as die verouderingsversterkingsbehandeling, en laastens verouderingsbehandeling.
1) Soldeer in beskermende atmosfeer-oond Soldering in beskermende atmosfeer-oond vereis hoë suiwerheid van beskermgas.Vir superlegerings met w (AL) en w (TI) minder as 0.5%, moet die doupunt laer as -54 ℃ wees wanneer waterstof of argon gebruik word.Wanneer die inhoud van Al en Ti toeneem, oksideer die legeringsoppervlak steeds wanneer dit verhit word.Die volgende maatreëls moet getref word;Voeg 'n klein hoeveelheid vloeimiddel by (soos fb105) en verwyder die oksiedfilm met vloed;0,025 ~ 0,038 mm dik deklaag word op die oppervlak van dele geplateer;Spuit die soldeersel vooraf op die oppervlak van die materiaal wat gesoldeer moet word;Voeg 'n klein hoeveelheid gasvloei by, soos boortrifluoried.
2) Vakuumsoldering vakuumsoldering word wyd gebruik om beter beskermingseffek en soldeerkwaliteit te verkry.Sien tabel 15 vir die meganiese eienskappe van tipiese nikkelbasis superlegeringsverbindings.Vir superlegerings met w (AL) en w (TI) minder as 4%, is dit beter om 'n laag van 0,01 ~ 0,015 mm nikkel op die oppervlak te elektroplateer, hoewel die benatting van soldeer verseker kan word sonder spesiale voorbehandeling.Wanneer w (AL) en w (TI) 4% oorskry, moet die dikte van nikkelbedekking 0,020,03 mm wees.Te dun laag het geen beskermende effek nie, en te dik laag sal die sterkte van die gewrig verminder.Die dele wat gesweis moet word, kan ook in die boks geplaas word vir vakuumsoldering.Die boks moet met getter gevul word.Byvoorbeeld, Zr absorbeer gas by hoë temperatuur, wat 'n plaaslike vakuum in die boks kan vorm en sodoende die oksidasie van die legeringsoppervlak voorkom.
Tabel 15 meganiese eienskappe van vakuumgesoldeerde verbindings van tipiese nikkelbasis superlegerings
Die mikrostruktuur en sterkte van die gesoldeerde voeg van Superalloy verander met die soldeergaping, en die diffusiebehandeling na soldering sal die maksimum toelaatbare waarde van die voeggaping verder verhoog.Neem Inconel-legering as 'n voorbeeld, die maksimum gaping van Inconel-las wat met b-ni82crsib gesoldeer is, kan 90um bereik na diffusiebehandeling by 1000 ℃ vir 1H;Vir die gewrigte wat met b-ni71crsib gesoldeer is, is die maksimum gaping egter ongeveer 50um na diffusiebehandeling by 1000 ℃ vir 1H.
3) Verbygaande vloeistoffase verbinding verbygaande vloeistoffase verbinding gebruik die tussenlaaglegering (ongeveer 2,5 ~ 100um dik) waarvan die smeltpunt laer is as die basismetaal as die vulmetaal.Onder 'n klein druk (0 ~ 0.007mpa) en 'n gepaste temperatuur (1100 ~ 1250 ℃), smelt die tussenlaagmateriaal eers en bevogtig die basismetaal.As gevolg van die vinnige verspreiding van elemente vind isotermiese stolling by die gewrig plaas om die gewrig te vorm.Hierdie metode verminder die bypassende vereistes van die basismetaaloppervlak aansienlik en verminder die sweisdruk.Die hoofparameters van verbygaande vloeistoffaseverbinding is druk, temperatuur, houtyd en samestelling van tussenlaag.Pas minder druk toe om die parende oppervlak van die sweislas in goeie kontak te hou.Verhittingstemperatuur en tyd het 'n groot impak op die werkverrigting van die gewrig.As die las so sterk soos die basismetaal moet wees en nie die werkverrigting van die basismetaal beïnvloed nie, moet die verbindingsprosesparameters van hoë temperatuur (soos ≥ 1150 ℃) en lang tyd (soos 8 ~ 24h) wees aangeneem;As die verbindingskwaliteit van die verbinding verminder word of die basismetaal nie hoë temperature kan weerstaan nie, moet 'n laer temperatuur (1100 ~ 1150 ℃) en 'n korter tyd (1 ~ 8h) gebruik word.Die tussenlaag sal die gekoppelde basismetaalsamestelling as die basiese samestelling neem, en verskillende verkoelingselemente byvoeg, soos B, Si, Mn, Nb, ens. Byvoorbeeld, die samestelling van Udimet-legering is ni-15cr-18.5co-4.3 al-3.3ti-5mo, en die samestelling van tussenlaag vir verbygaande vloeistoffase-verbinding is b-ni62.5cr15co15mo5b2.5.Al hierdie elemente kan die smelttemperatuur van Ni Cr of Ni Cr Co legerings tot die laagste verminder, maar die effek van B is die duidelikste.Daarbenewens kan die hoë diffusietempo van B die tussenlaaglegering en basismetaal vinnig homogeniseer.
Postyd: 13-Jun-2022