Brazing of Superalloys

Brazing of Superalloys

(1) Brazing ciri superalloys bisa dibagi kana tilu kategori: basa nikel, basa beusi jeung basa kobalt.Aranjeunna gaduh sipat mékanis anu saé, résistansi oksidasi sareng résistansi korosi dina suhu anu luhur.alloy base nikel anu paling loba dipaké dina produksi praktis.

Superalloy ngandung leuwih Cr, sarta pilem oksida Cr2O3 nu hese dipiceun kabentuk dina beungeut cai salila pemanasan.Superalloys basa nikel ngandung Al jeung Ti, nu gampang dioksidasi lamun dipanaskeun.Ku alatan éta, pikeun nyegah atawa ngurangan oksidasi superalloys salila pemanasan sarta miceun pilem oksida masalah primér salila brazing.Salaku borax atawa asam boric dina fluks bisa ngabalukarkeun korosi tina logam dasar dina suhu brazing, boron nu precipitated sanggeus réaksi bisa tembus kana logam dasar, hasilna infiltrasi intergranular.Pikeun alloy base nikel matak kalawan eusi Al na Ti tinggi, gelar vakum dina kaayaan panas teu kudu kirang ti 10-2 ~ 10-3pa salila brazing ulah oksidasi dina beungeut alloy salila pemanasan.

Pikeun solusi strengthened jeung présipitasi strengthened alloy base nikel, suhu brazing kudu konsisten jeung suhu pemanasan perlakuan solusi pikeun mastikeun disolusi pinuh ku elemen alloy.Suhu brazing teuing low, sarta elemen alloy teu bisa sagemblengna leyur;Lamun suhu brazing teuing tinggi, sisikian logam dasar bakal tumuwuh nepi, sarta sipat bahan moal disimpen malah sanggeus perlakuan panas.Suhu solusi padet tina alloy base matak tinggi, anu umumna moal mangaruhan sipat bahan alatan suhu brazing teuing tinggi.

Sababaraha superalloys basa nikel, utamana présipitasi strengthened alloy, boga kacenderungan stress cracking.Sateuacan brazing, setrés anu kabentuk dina prosésna kedah dileungitkeun sapinuhna, sareng setrés termal kedah ngaminimalkeun nalika brazing.

(2) Brazing bahan alloy base nikel bisa brazed kalawan basa pérak, tambaga murni, basa nikel jeung solder aktip.Nalika suhu kerja gabungan henteu luhur, bahan dumasar pérak tiasa dianggo.Aya seueur jinis solder dumasar pérak.Dina raraga ngurangan setrés internal salila pemanasan brazing, éta pangalusna pikeun milih solder kalawan suhu lebur low.Fb101 fluks tiasa dianggo pikeun brazing sareng logam pangisi dasar pérak.Fb102 fluks dipaké pikeun brazing présipitasi strengthened superalloy kalawan eusi aluminium pangluhurna, sarta 10% ~ 20% natrium silikat atawa fluks aluminium (kayaning fb201) ditambahkeun.Nalika suhu brazing ngaleuwihan 900 ℃, fluks fb105 kedah dipilih.

Nalika brazing dina vakum atawa atmosfir pelindung, tambaga murni bisa dipaké salaku brazing filler logam.Suhu brazing nyaeta 1100 ~ 1150 ℃, sarta gabungan moal ngahasilkeun stress cracking, tapi suhu gawé teu kudu ngaleuwihan 400 ℃.

Logam pangisi brazing dasar nikel mangrupikeun logam pangisi brazing anu paling sering dianggo dina Superalloys kusabab kinerja suhu anu saé sareng henteu aya retakan setrés nalika ngarambat.Unsur alloy utama dina solder basa nikel anu Cr, Si, B, sarta jumlah leutik solder ogé ngandung Fe, W, jsb Dibandingkeun jeung ni-cr-si-b, b-ni68crwb brazing filler logam bisa ngurangan infiltrasi intergranular. tina B kana logam dasar jeung ningkatkeun interval suhu lebur.Ieu logam pangisi brazing pikeun brazing bagian kerja suhu luhur sareng bilah turbin.Sanajan kitu, fluidity of solder W-ngandung janten goréng jeung gap gabungan hese ngadalikeun.

Logam pangisi brazing difusi aktif henteu ngandung unsur Si sareng gaduh résistansi oksidasi anu saé sareng résistansi vulkanisasi.Suhu brazing bisa dipilih ti 1150 ℃ nepi ka 1218 ℃ nurutkeun jenis solder.Saatos brazing, gabungan brazed mibanda sipat anu sarua salaku logam dasar tiasa didapet sanggeus perlakuan difusi 1066 ℃.

(3) prosés brazing alloy base nikel bisa ngadopsi brazing dina tungku atmosfir pelindung, brazing vakum sarta sambungan fase cair fana.Sateuacan brazing, beungeut kudu degreased jeung oksida dihapus ku sandpaper polishing, dirasakeun kabayang polishing, acetone scrubbing jeung beberesih kimiawi.Nalika milih parameter prosés brazing, éta kudu dicatet yén suhu pemanasan teu kudu luhur teuing jeung waktu brazing kudu pondok pikeun nyegah réaksi kimiawi kuat antara fluks jeung logam dasar.Dina raraga nyegah logam dasar ti cracking, bagian olahan tiis kudu stress lega saméméh las, sarta pemanasan las kudu jadi seragam jéntré.Pikeun présipitasi strengthened superalloys, bagian kudu tunduk kana perlakuan solusi padet kahiji, teras brazed dina suhu rada luhur batan perlakuan strengthening sepuh, sarta ahirna perlakuan sepuh.

1) Brazing dina tungku atmosfir pelindung brazing dina tungku atmosfir pelindung merlukeun purity tinggi gas shielding.Pikeun superalloys kalawan w (AL) jeung w (TI) kirang ti 0,5%, titik embun kudu leuwih handap -54 ℃ lamun hidrogén atawa argon dipaké.Lamun eusi Al jeung Ti naek, beungeut alloy masih ngoksidasi nalika dipanaskeun.Ukuran di handap ieu kedah dilaksanakeun;Tambahkeun sajumlah leutik fluks (sapertos fb105) sareng cabut pilem oksida kalayan fluks;0.025 ~ 0.038mm palapis kandel ieu plated dina beungeut bagian;Semprotkeun solder dina permukaan bahan anu bakal dipanaskeun sateuacanna;Tambahkeun jumlah leutik fluks gas, kayaning boron trifluoride.

2) Vakum brazing vakum brazing ieu loba dipaké pikeun ménta pangaruh panyalindungan hadé tur kualitas brazing.Tempo tabel 15 pikeun sipat mékanis tina gabungan superalloy basa nikel has.Pikeun superalloys kalawan w (AL) jeung w (TI) kirang ti 4%, eta leuwih hade mun electroplate lapisan 0,01 ~ 0,015mm nikel dina beungeut cai, sanajan wetting of solder bisa ensured tanpa pretreatment husus.Nalika w (AL) sareng w (TI) ngaleuwihan 4%, ketebalan lapisan nikel kedahna 0.020.03mm.Lapisan ipis teuing henteu gaduh pangaruh pelindung, sareng palapis anu kandel teuing bakal ngirangan kakuatan gabungan.Bagian anu dilas ogé tiasa disimpen dina kotak pikeun brazing vakum.kotak kudu ngeusi getter.Salaku conto, Zr nyerep gas dina suhu luhur, anu tiasa ngabentuk vakum lokal dina kotak, sahingga nyegah oksidasi permukaan alloy.

meja 15 sipat mékanis Vacuum Brazed Sendi tina superalloys basa nikel has

The microstructure jeung kakuatan tina gabungan brazed of Superalloy robah kalawan gap brazing, sarta perlakuan difusi sanggeus brazing salajengna bakal ningkatkeun nilai allowable maksimum celah gabungan.Nyandak alloy Inconel sabagé conto, celah maksimum gabungan Inconel brazed kalawan b-ni82crsib bisa ngahontal 90um sanggeus perlakuan difusi dina 1000 ℃ pikeun 1H;Tapi, pikeun sendi brazed kalawan b-ni71crsib, celah maksimum nyaéta ngeunaan 50um sanggeus perlakuan difusi dina 1000 ℃ pikeun 1H.

3) sambungan fase cair fana sambungan fase cair transient ngagunakeun alloy interlayer (kira-kira 2.5 ~ 100um kandel) anu titik lebur leuwih handap tina logam dasar salaku logam filler.Dina tekanan leutik (0 ~ 0.007mpa) jeung hiji suhu luyu (1100 ~ 1250 ℃), bahan interlayer mimiti melts na moistens logam dasar.Kusabab difusi gancang unsur, solidifikasi isothermal lumangsung dina gabungan pikeun ngabentuk gabungan.Metoda ieu greatly ngurangan sarat cocog tina beungeut logam dasar sarta ngurangan tekanan las.Parameter utama sambungan fase cair fana nyaéta tekanan, suhu, waktos nyepeng sareng komposisi interlayer.Larapkeun tekanan kirang pikeun ngajaga permukaan jalangan tina weldment dina kontak alus.Suhu sareng waktos pemanasan gaduh dampak anu ageung dina pagelaran gabungan.Upami gabungan kedah kuat sapertos logam dasar sareng henteu mangaruhan kinerja logam dasar, parameter prosés sambungan suhu luhur (sapertos ≥ 1150 ℃) sareng waktos anu lami (sapertos 8 ~ 24h) kedahna. diadopsi;Upami kualitas sambungan tina gabungan diréduksi atanapi logam dasar henteu tahan suhu anu luhur, suhu anu langkung handap (1100 ~ 1150 ℃) sareng waktos anu langkung pondok (1 ~ 8h) kedah dianggo.Lapisan panengah kedah nyandak komposisi logam dasar anu disambungkeun salaku komposisi dasar, sareng nambihan elemen pendingin anu béda, sapertos B, Si, Mn, Nb, jsb. Contona, komposisi alloy Udimet nyaéta ni-15cr-18.5co-4.3. al-3.3ti-5mo, sarta komposisi lapisan panengah pikeun sambungan fase cair fana nyaeta b-ni62.5cr15co15mo5b2.5.Sadaya unsur ieu tiasa ngirangan suhu lebur Ni Cr atanapi Ni Cr Co alloy ka panghandapna, tapi pangaruh B anu paling jelas.Sajaba ti éta, laju difusi luhur B bisa gancang homogenize alloy interlayer jeung logam dasar.