Superqotishmalarni lehimlash
(1) Brazing xususiyatlari super qotishmalarni uchta toifaga bo'lish mumkin: nikel asosi, temir asos va kobalt asosi.Ular yaxshi mexanik xususiyatlarga ega, oksidlanish qarshiligi va yuqori haroratlarda korroziyaga chidamliligi.Nikel asosli qotishma amaliy ishlab chiqarishda eng ko'p qo'llaniladi.
Superqotishma ko'proq Cr ni o'z ichiga oladi va isitish vaqtida sirtda olib tashlash qiyin bo'lgan Cr2O3 oksidi plyonkasi hosil bo'ladi.Nikel asosli super qotishmalar qizdirilganda oksidlanishi oson bo'lgan Al va Ti ni o'z ichiga oladi.Shuning uchun isitish vaqtida super qotishmalarning oksidlanishini oldini olish yoki kamaytirish va oksid plyonkasini olib tashlash lehimlash paytida asosiy muammo hisoblanadi.Oqimdagi boraks yoki borik kislotasi lehimlash haroratida asosiy metallning korroziyasiga olib kelishi mumkinligi sababli, reaktsiyadan keyin cho'kma bo'lgan bor asosiy metallga kirib, donalararo infiltratsiyaga olib kelishi mumkin.Yuqori Al va Ti tarkibiga ega bo'lgan quyma nikel asosli qotishmalar uchun, isitish vaqtida qotishma yuzasida oksidlanishni oldini olish uchun issiq holatda vakuum darajasi lehimlash paytida 10-2 ~ 10-3pa dan kam bo'lmasligi kerak.
Eritma bilan mustahkamlangan va yog'ingarchilik bilan mustahkamlangan nikel bazasi qotishmalari uchun qotishma elementlarining to'liq erishini ta'minlash uchun lehimlash harorati eritma bilan ishlov berishning isitish haroratiga mos kelishi kerak.Lehimlash harorati juda past va qotishma elementlarni to'liq eritib bo'lmaydi;Agar payvandlash harorati juda yuqori bo'lsa, asosiy metall donasi o'sib boradi va issiqlik bilan ishlov berishdan keyin ham materialning xususiyatlari tiklanmaydi.Quyma asosli qotishmalarning qattiq eritmasi harorati yuqori, bu odatda juda yuqori lehimlash harorati tufayli material xususiyatlariga ta'sir qilmaydi.
Ba'zi nikel asosli super qotishmalar, ayniqsa yog'ingarchilik bilan mustahkamlangan qotishmalar, stress yorilish tendentsiyasiga ega.Pishirishdan oldin, jarayonda hosil bo'lgan stressni to'liq olib tashlash kerak va payvandlash paytida termal stressni minimallashtirish kerak.
(2) Nikel asosli qotishma lehimli material kumush asos, sof mis, nikel asosi va faol lehim bilan lehimlanishi mumkin.Qo'shimchaning ish harorati yuqori bo'lmaganda, kumushga asoslangan materiallardan foydalanish mumkin.Kumushga asoslangan lehimlarning ko'p turlari mavjud.Isitish paytida ichki stressni kamaytirish uchun past erish haroratiga ega lehimni tanlash yaxshidir.Fb101 oqimi kumush asosli plomba metall bilan lehimlash uchun ishlatilishi mumkin.Fb102 oqimi eng yuqori alyuminiy tarkibiga ega bo'lgan yog'ingarchilik bilan mustahkamlangan superqotishmani payvandlash uchun ishlatiladi va 10% ~ 20% natriy silikat yoki alyuminiy oqimi (masalan, fb201) qo'shiladi.Qachonki payvandlash harorati 900 ℃ dan oshsa, fb105 oqimi tanlanishi kerak.
Vakuumda yoki himoya muhitida lehimlashda sof mis lehimlovchi plomba sifatida ishlatilishi mumkin.Qattiq payvandlash harorati 1100 ~ 1150 ℃ va bo'g'in stress yorilishi hosil qilmaydi, lekin ish harorati 400 ℃ dan oshmasligi kerak.
Nikel asosli lehimli plomba metalli Superalloylarda eng ko'p qo'llaniladigan lehimli plomba metallidir, chunki uning yuqori harorat ko'rsatkichlari yaxshi va payvandlash paytida stress yorilishi yo'q.Nikel asosli lehimdagi asosiy qotishma elementlari Cr, Si, B bo'lib, oz miqdorda lehim ham Fe, W va boshqalarni o'z ichiga oladi. Ni-cr-si-b bilan solishtirganda, b-ni68crwb lehimli plomba metalli intergranular infiltratsiyani kamaytirishi mumkin. B ning asosiy metallga kiritilishi va erish harorati oralig'ini oshirish.Bu yuqori haroratli ishlaydigan qismlarni va turbina pichoqlarini lehimlash uchun lehimli plomba metallidir.Biroq, W o'z ichiga olgan lehimning suyuqligi yomonlashadi va qo'shma bo'shliqni nazorat qilish qiyin.
Faol diffuziyali lehimli plomba metallida Si elementi mavjud emas va mukammal oksidlanish qarshiligi va vulkanizatsiya qarshiligiga ega.Lehimlash harorati lehim turiga qarab 1150 ℃ dan 1218 ℃ gacha tanlanishi mumkin.Lehimlashdan so'ng, asosiy metall bilan bir xil xususiyatlarga ega bo'lgan lehimli birikma 1066 ℃ diffuziya bilan ishlov berishdan so'ng olinishi mumkin.
(3) Qattiq payvandlash jarayoni nikel asosli qotishma himoya atmosfera pechida, vakuumli lehimlashda va o'tkinchi suyuqlik fazali ulanishida lehimlashni qabul qilishi mumkin.Pishirishdan oldin sirtni yog'sizlantirish va oksidni zımpara bilan silliqlash, kigiz g'ildiraklarini silliqlash, aseton bilan tozalash va kimyoviy tozalash orqali tozalash kerak.Qattiq payvandlash jarayoni parametrlarini tanlashda shuni ta'kidlash kerakki, oqim va asosiy metall o'rtasida kuchli kimyoviy reaktsiyaga yo'l qo'ymaslik uchun isitish harorati juda yuqori bo'lmasligi va payvandlash vaqti qisqa bo'lishi kerak.Asosiy metallning yorilishiga yo'l qo'ymaslik uchun, sovuq ishlov berilgan qismlar payvandlashdan oldin kuchlanishdan xalos bo'lishi kerak va payvandlash isitish imkon qadar bir xil bo'lishi kerak.Yog'ingarchilik bilan mustahkamlangan super qotishmalar uchun qismlar birinchi navbatda qattiq eritma bilan ishlov berilishi kerak, so'ngra qarish kuchaytiruvchi ishlovdan bir oz yuqoriroq haroratda lehimlanadi va nihoyat qarish bilan ishlov beriladi.
1) Himoya atmosferasi pechida lehimlash himoya atmosfera pechida payvandlash himoya gazining yuqori tozaligini talab qiladi.W (AL) va w (TI) 0,5% dan kam bo'lgan super qotishmalar uchun vodorod yoki argon ishlatilganda shudring nuqtasi -54 ℃ dan past bo'lishi kerak.Al va Ti ning tarkibi oshganda, qizdirilganda qotishma yuzasi hali ham oksidlanadi.Quyidagi choralar ko'rilishi kerak;Kichik miqdordagi oqim qo'shing (masalan, fb105) va oksid plyonkasini oqim bilan olib tashlang;0,025 ~ 0,038 mm qalinlikdagi qoplama qismlar yuzasida qoplangan;Lehimni oldindan lehimlanadigan materialning yuzasiga püskürtün;Bor triflorid kabi oz miqdorda gaz oqimi qo'shing.
2) Vakuumli lehimli vakuumli lehimlash yaxshi himoya effekti va lehim sifatini olish uchun keng qo'llaniladi.Oddiy nikel asosli super qotishma birikmalarining mexanik xususiyatlari uchun 15-jadvalga qarang.W (AL) va w (TI) 4% dan kam bo'lgan super qotishmalar uchun sirtda 0,01 ~ 0,015 mm nikel qatlamini elektrokaplash yaxshiroqdir, garchi lehimning namlanishi maxsus dastlabki ishlov berishsiz ta'minlanishi mumkin.W (AL) va w (TI) 4% dan oshganda, nikel qoplamasining qalinligi 0,020,03 mm bo'lishi kerak.Juda yupqa qoplama himoya ta'siriga ega emas va juda qalin qoplama bo'g'inning mustahkamligini pasaytiradi.Payvandlanadigan qismlar vakuumli payvandlash uchun qutiga ham joylashtirilishi mumkin.Quti oluvchi bilan to'ldirilishi kerak.Misol uchun, Zr yuqori haroratda gazni yutadi, bu qutida mahalliy vakuum hosil qilishi mumkin, shu bilan qotishma sirtining oksidlanishini oldini oladi.
15-jadval Odatda nikel asosli super qotishmalarning vakuumli lehimli birikmalarining mexanik xususiyatlari
Superalloy lehimli bo'g'inning mikro tuzilishi va mustahkamligi payvandlash bo'shlig'i bilan o'zgaradi va lehimlashdan keyin diffuziya bilan ishlov berish qo'shma bo'shliqning ruxsat etilgan maksimal qiymatini yanada oshiradi.Misol tariqasida Inconel qotishmasini oladigan bo'lsak, b-ni82crsib bilan lehimlangan Inconel qo'shimchasining maksimal bo'shlig'i 1 H uchun 1000 ℃ da diffuziya bilan ishlov berishdan keyin 90um ga yetishi mumkin;Biroq, b-ni71crsib bilan lehimli bo'g'inlar uchun maksimal bo'shliq 1 soat davomida 1000 ℃ da diffuziya bilan ishlov berishdan keyin taxminan 50 umni tashkil qiladi.
3) Vaqtinchalik suyuq fazali ulanish o'tkinchi suyuqlik fazali ulanishi to'ldiruvchi metall sifatida erish nuqtasi asosiy metalldan pastroq bo'lgan interlayer qotishmasidan (taxminan 2,5 ~ 100 mm qalinlikda) foydalanadi.Kichkina bosim (0 ~ 0,007mpa) va tegishli harorat (1100 ~ 1250 ℃) ostida qatlam moddasi birinchi navbatda asosiy metallni eriydi va namlaydi.Elementlarning tez diffuziyasi tufayli birikma hosil qilish uchun birikmada izotermik qotib qolish sodir bo'ladi.Ushbu usul asosiy metall yuzasiga mos keladigan talablarni sezilarli darajada kamaytiradi va payvandlash bosimini pasaytiradi.Vaqtinchalik suyuqlik fazasini ulashning asosiy parametrlari bosim, harorat, ushlab turish vaqti va interlayerning tarkibi.Payvand chokining birlashtiruvchi yuzasini yaxshi aloqada ushlab turish uchun kamroq bosim o'tkazing.Isitish harorati va vaqti qo'shimchaning ishlashiga katta ta'sir ko'rsatadi.Agar bo'g'in asosiy metall kabi mustahkam bo'lishi kerak bo'lsa va asosiy metallning ishlashiga ta'sir qilmasa, yuqori harorat (≥ 1150 ℃ kabi) va uzoq vaqt (masalan, 8 ~ 24 soat) ulanish jarayoni parametrlari bo'lishi kerak. qabul qilingan;Agar ulanish sifati pasaysa yoki asosiy metall yuqori haroratga bardosh bera olmasa, pastroq harorat (1100 ~ 1150 ℃) va qisqaroq vaqt (1 ~ 8 soat) qo'llanilishi kerak.Oraliq qatlam bog'langan asosiy metall tarkibini asosiy tarkib sifatida qabul qilishi va B, Si, Mn, Nb va boshqalar kabi turli xil sovutish elementlarini qo'shishi kerak. Masalan, Udimet qotishmasining tarkibi ni-15cr-18,5co-4,3 ni tashkil qiladi. al-3,3ti-5mo, va o'tkinchi suyuqlik fazali ulanish uchun oraliq qatlam tarkibi b-ni62,5cr15co15mo5b2,5.Bu elementlarning barchasi Ni Cr yoki Ni Cr Co qotishmalarining erish haroratini eng past darajaga tushirishi mumkin, ammo B ning ta'siri eng aniq.Bundan tashqari, B ning yuqori diffuziya tezligi qatlamlararo qotishma va asosiy metallni tezda bir hil holga keltirishi mumkin.
Yuborilgan vaqt: 2022 yil 13-iyun