RU2254972C1 - Nickel base solder - Google Patents
Nickel base solder Download PDFInfo
- Publication number
- RU2254972C1 RU2254972C1 RU2003130785/02A RU2003130785A RU2254972C1 RU 2254972 C1 RU2254972 C1 RU 2254972C1 RU 2003130785/02 A RU2003130785/02 A RU 2003130785/02A RU 2003130785 A RU2003130785 A RU 2003130785A RU 2254972 C1 RU2254972 C1 RU 2254972C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solder
- nickel
- soldering
- molybdenum
- boron
- Prior art date
Links
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 33
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 26
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 13
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims abstract description 6
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims abstract description 6
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims abstract description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 2
- 238000005476 soldering Methods 0.000 abstract description 15
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 abstract description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 238000003892 spreading Methods 0.000 abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 13
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 description 11
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 2
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 2
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000004455 differential thermal analysis Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к припоям на основе никеля, которое может найти применение при изготовлении паяных деталей горячего тракта турбин ГТД.The invention relates to mechanical engineering, namely to nickel-based solders, which may find application in the manufacture of brazed parts of a hot gas turbine engine.
Известен припой на основе никеля, имеющий следующий химический состав, в мас.%:Known solder based on Nickel, having the following chemical composition, in wt.%:
Хром 9,5-16,6Chrome 9.5-16.6
Железо 0-5,4Iron 0-5.4
Бор 1,24-1,47Boron 1.24-1.47
Кремний 5,6-8,3Silicon 5.6-8.3
Молибден 0-8,9Molybdenum 0-8.9
Никель остальноеNickel rest
(WО 96/37335).(WO 96/37335).
Недостатками этого припоя являются большие значения эрозии при пайке никелевых жаропрочных сплавов, невысокий уровень жаропрочности соединений при температурах 900-1000°С.The disadvantages of this solder are large values of erosion during soldering of nickel heat-resistant alloys, a low level of heat resistance of compounds at temperatures of 900-1000 ° C.
Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является припой следующего состава, в мас.%:The closest analogue, taken as a prototype, is the solder of the following composition, in wt.%:
Хром 6,0-8,0Chrome 6.0-8.0
Железо 3,0-5,0Iron 3.0-5.0
Бор 1,5-3,0Boron 1.5-3.0
Кремний 4,0-5,5Silicon 4.0-5.5
Вольфрам 5,0-7,0Tungsten 5.0-7.0
Углерод 0,05-0,15Carbon 0.05-0.15
Ванадий 0,05-0,1Vanadium 0.05-0.1
Никель остальноеNickel rest
(СССР АС № 1673352).(USSR AS No. 1673352).
Недостатками припоя-прототипа являются большие значения эрозии при пайке жаропрочных никелевых сплавов типа ЖС6, низкий уровень жаропрочности соединений при температурах выше 700°С, плохая растекаемость при пайке и низкие значения жаростойкости соединений.The disadvantages of the prototype solder are large values of erosion during brazing of heat-resistant nickel alloys of type ЖС6, low level of heat resistance of joints at temperatures above 700 ° C, poor flowability during soldering and low values of heat resistance of joints.
Технической задачей изобретения является уменьшение эрозионной активности припоя, повышение жаропрочности и жаростойкости соединений, а также улучшение технологичности при пайке, определяемой растекаемостью.An object of the invention is to reduce the erosion activity of solder, increasing the heat resistance and heat resistance of the compounds, as well as improving the processability during soldering, determined by the spreadability.
Поставленная техническая задача достигается тем, что предложен припой на никелевой основе, содержащий хром, железо, бор, кремний, вольфрам, углерод, который дополнительно содержит алюминий, молибден, ниобий, кобальт, медь и титан при следующем соотношении компонентов в мас.%:The stated technical problem is achieved by the fact that the proposed Nickel-based solder containing chromium, iron, boron, silicon, tungsten, carbon, which additionally contains aluminum, molybdenum, niobium, cobalt, copper and titanium in the following ratio of components in wt.%:
Хром 5,0-8,0Chrome 5.0-8.0
Железо 0,06-0,18Iron 0.06-0.18
Бор 0,2-0,35Boron 0.2-0.35
Кремний 2,0-3,0Silicon 2.0-3.0
Вольфрам 8,0-10,0Tungsten 8.0-10.0
Углерод 0,05-0,2Carbon 0.05-0.2
Алюминий 3,0-5,0Aluminum 3.0-5.0
Молибден 1,2-3,0Molybdenum 1.2-3.0
Ниобий 9,0-12,5Niobium 9.0-12.5
Кобальт 8,0-10,0Cobalt 8.0-10.0
Медь 0,05-0,15Copper 0.05-0.15
Титан 0,05-0,25Titanium 0.05-0.25
Никель остальноеNickel rest
Введение дополнительных компонентов в сплав алюминия, молибдена, ниобия, кобальта, меди и титана в заявленном соотношении с другими компонентами обеспечивает минимальную эрозию, высокие значения жаропрочности и жаростойкости паяных соединений никелевых жаропрочных сплавов типа ЖС6 и хорошие технологические свойства припоя при пайке.The introduction of additional components in an alloy of aluminum, molybdenum, niobium, cobalt, copper and titanium in the stated ratio with other components provides minimal erosion, high values of heat resistance and heat resistance of soldered joints of nickel heat-resistant alloys of type ZhS6 and good technological properties of solder during soldering.
Примеры осуществления.Examples of implementation.
Предлагаемый припой, как и припой-прототип выплавлялся в вакуумной индукционной печи. В таблице 1 представлены составы предлагаемых припоев (примеры 1-3) и припоя-прототипа.The proposed solder, as well as the prototype solder was smelted in a vacuum induction furnace. Table 1 presents the compositions of the proposed solders (examples 1-3) and the solder prototype.
Пайка проводилась при нагреве в вакуумной печи. Вакуум в процессе выдержки составлял не менее 5·10-4 мм рт. ст. Температура пайки сплава ЖС6У должна совпадать с температурой закалки сплава и равна 1200-1220°С Выдержка при этой температуре составляла 30 минут. Температура пайки каждой плавки припоев определялась по заполнению зазора между плоскими пластинками из никелевого жаропрочного сплава ЖС6У. Навеска каждого припоя в виде кусочков укладывалась вблизи зазора. За температуру пайки принималась та температура, при которой припой полностью затекал в зазор, не оставляя нерасплавившихся остатков в месте укладки.Soldering was carried out by heating in a vacuum oven. The vacuum during the exposure was at least 5 · 10 -4 mm RT. Art. The soldering temperature of the ZhS6U alloy should coincide with the quenching temperature of the alloy and is equal to 1200-1220 ° C. The exposure time at this temperature was 30 minutes. The soldering temperature of each melting of solders was determined by filling the gap between the flat plates of the heat-resistant nickel alloy ZhS6U. A portion of each solder in the form of pieces was placed near the gap. The temperature at which the solder completely flowed into the gap was taken as the soldering temperature, without leaving unmelted residues at the installation site.
Эрозионную способность припоев оценивали при взаимодействии со сплавом ЖС6У при температуре пайки, указанной в таблице 2. Испытание на эрозию проводилось по ГОСТ 21910-76 "Глубина общей химической эрозии при пайке".The erosion ability of solders was evaluated by interaction with the ZhS6U alloy at the soldering temperature indicated in Table 2. The erosion test was carried out in accordance with GOST 21910-76 "Depth of general chemical erosion during soldering".
Температурный интервал плавления припоев определяли методом дифференциального термического анализа на установке ДТА-7.The temperature range of melting of solders was determined by differential thermal analysis on a DTA-7 apparatus.
Жаропрочность стыковых паяных соединений определялась на образцах из сплава ЖС6У. Диаметр рабочей части образца составлял 5 мм. Паяный шов находился в средней части образца и располагался перпендикулярно оси образца. Выдержка при пайке составляла 60 минут.The heat resistance of butt brazed joints was determined on samples of ZhS6U alloy. The diameter of the working part of the sample was 5 mm. The brazed seam was in the middle of the sample and was perpendicular to the axis of the sample. The soldering time was 60 minutes.
Жаростойкость паяных соединений оценивалась по изменению кратковременной прочности при комнатной температуре образцов стыковых паяных соединений после выдержки их при 900°С на воздухе в течение 200 часов.The heat resistance of soldered joints was evaluated by changing the short-term strength at room temperature of the samples of butt brazed joints after holding them at 900 ° C in air for 200 hours.
Свойства предлагаемого припоя и выполненных этим припоем соединений в сравнении со свойствами прототипа представлены в таблице 2.The properties of the proposed solder and made by this solder compounds in comparison with the properties of the prototype are presented in table 2.
при 950°С, кгс/мм2 100 hour butt joint strength
at 950 ° C, kgf / mm 2
Растекание определяли по площади растекания навески припоя весом 2 г. на поверхности пластины из сплава ЖС6У. Навеска припоя изготавливалась в виде таблетки диаметром 10 мм с помощью связки на основе акриловой смолы. Выдержка при пайке составляла 60 минут.Spreading was determined by the spreading area of a 2 g sample of solder on the surface of a ZhS6U alloy plate. A portion of solder was made in the form of a tablet with a diameter of 10 mm using a binder based on acrylic resin. The soldering time was 60 minutes.
По данным таблицы 2 видно, что предлагаемый припой имеет многократно меньшую эрозионную активность, чем прототип. Прочность стыковых соединений сплава ЖС6У, выполненных предлагаемым припоем, более чем в десять раз выше, чем у соединений, выполненных припоем-прототипом. Существенно выше и растекание предлагаемого припоя по поверхности сплава ЖС6У. Кроме того, следует отметить, что температура пайки припоем - прототипом не совпадает с температурой закалки сплава ЖС6У, что снижает свойства сплава и является нежелательным.According to table 2 it is seen that the proposed solder has many times less erosion activity than the prototype. The strength of the butt joints of the ZhS6U alloy made by the proposed solder is more than ten times higher than that of the joints made by the prototype solder. Significantly higher and the spreading of the proposed solder on the surface of the alloy ZhS6U. In addition, it should be noted that the temperature of the solder - prototype does not match the quenching temperature of the alloy ZhS6U, which reduces the properties of the alloy and is undesirable.
Применение предлагаемого припоя при пайке деталей горячего тракта ГТД позволит существенно повысить надежность паяных соединений уменьшить брак при пайке и обеспечить значительный экономический эффект от увеличения ресурса ГТД.The use of the proposed solder when soldering parts of the hot gas turbine engine path will significantly increase the reliability of soldered joints to reduce defect during soldering and provide a significant economic effect from increasing the gas turbine engine resource.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003130785/02A RU2254972C1 (en) | 2003-10-21 | 2003-10-21 | Nickel base solder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003130785/02A RU2254972C1 (en) | 2003-10-21 | 2003-10-21 | Nickel base solder |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2254972C1 true RU2254972C1 (en) | 2005-06-27 |
Family
ID=35836552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003130785/02A RU2254972C1 (en) | 2003-10-21 | 2003-10-21 | Nickel base solder |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2254972C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2334606C1 (en) * | 2006-12-05 | 2008-09-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Nickel-based solder |
| RU2335386C2 (en) * | 2006-10-19 | 2008-10-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Solder on nickel base |
| CN119634867A (en) * | 2025-02-20 | 2025-03-18 | 中信重工机械股份有限公司 | A brazing connection method for tungsten alloy and molybdenum alloy |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1673352A1 (en) * | 1989-09-29 | 1991-08-30 | Предприятие П/Я В-2190 | Hard solder for corrosion-resistant steel |
| RU2041784C1 (en) * | 1993-02-26 | 1995-08-20 | Научно-производстенное предприятие "Гамма" | Solder and soldering method |
| WO1996037335A1 (en) * | 1995-05-22 | 1996-11-28 | Alliedsignal Inc. | Nickel-chronium-based brazing alloys |
| RU2115528C1 (en) * | 1996-04-11 | 1998-07-20 | Уральский электрохимический комбинат | Nickel-based solder alloy |
-
2003
- 2003-10-21 RU RU2003130785/02A patent/RU2254972C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1673352A1 (en) * | 1989-09-29 | 1991-08-30 | Предприятие П/Я В-2190 | Hard solder for corrosion-resistant steel |
| RU2041784C1 (en) * | 1993-02-26 | 1995-08-20 | Научно-производстенное предприятие "Гамма" | Solder and soldering method |
| WO1996037335A1 (en) * | 1995-05-22 | 1996-11-28 | Alliedsignal Inc. | Nickel-chronium-based brazing alloys |
| RU2115528C1 (en) * | 1996-04-11 | 1998-07-20 | Уральский электрохимический комбинат | Nickel-based solder alloy |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2335386C2 (en) * | 2006-10-19 | 2008-10-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Solder on nickel base |
| RU2334606C1 (en) * | 2006-12-05 | 2008-09-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Nickel-based solder |
| CN119634867A (en) * | 2025-02-20 | 2025-03-18 | 中信重工机械股份有限公司 | A brazing connection method for tungsten alloy and molybdenum alloy |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5642061B2 (en) | Iron-chromium brazing material | |
| US10384313B2 (en) | Iron-chromium based brazing filler metal | |
| JP3354922B2 (en) | Ni-based heat-resistant brazing material | |
| ES2640125T3 (en) | Nickel brazing material with excellent corrosion resistance | |
| US5182080A (en) | Advanced high-temperature brazing alloys | |
| JPWO2012035829A1 (en) | Nickel-based hydrochloric acid corrosion resistant alloy for brazing | |
| JPH09225679A (en) | Ni base heat resistant brazing filter metal excellent in wettability and corrosion resistance | |
| EP0116437A1 (en) | Brazing alloy | |
| RU2254972C1 (en) | Nickel base solder | |
| EP1425429A1 (en) | Component repair materials | |
| RU2283741C1 (en) | Nickel-based solder | |
| RU2452600C1 (en) | Nickel-based solder | |
| RU2334606C1 (en) | Nickel-based solder | |
| RU2283742C1 (en) | Nickel-based solder | |
| RU2335386C2 (en) | Solder on nickel base | |
| CN114473293A (en) | Solder for welding high-temperature alloy and preparation method and application thereof | |
| CN1791508B (en) | Brazing methods for metal parts | |
| RU2041784C1 (en) | Solder and soldering method | |
| RU2235007C1 (en) | Nickel base solder | |
| RU2393074C1 (en) | Nickel based solder | |
| JP4207199B2 (en) | High temperature heat exchanger | |
| RU2600785C1 (en) | Titanium-based solder for soldering alloy based on niobium intermetallide | |
| RU2278011C1 (en) | Nickel base solder | |
| JPH05194052A (en) | Brazing filler material for joining nonoxide ceramic to metal and method for joining the same | |
| RU2560483C1 (en) | Nickel-based solder to manufacture structure of blisk type |