Супер эритмелерди эритүү

Супер эритмелерди эритүү

(1) Brazing мүнөздөмөлөрү superalloys үч категорияга бөлүүгө болот: никель базасы, темир базасы жана кобальт базасы.Алар жакшы механикалык касиеттерге, кычкылданууга жана жогорку температурада коррозияга туруктуулукка ээ.Никель негизинин эритмеси практикалык өндүрүштө эң кеңири колдонулат.

Супер эритмеде Cr көбүрөөк болот жана ысытуу учурунда бетинде тазалоо кыйын болгон Cr2O3 оксид пленкасы пайда болот.Никель негизиндеги суперэритмелерде Al жана Ti бар, алар ысыганда оңой кычкылданышат.Ошондуктан, ысытуу учурунда суперэритмелердин кычкылданышын алдын алуу же азайтуу жана оксид пленкасын алып салуу эритмеде негизги көйгөй болуп саналат.Флюстогу бурак же бор кислотасы эритүү температурасында негизги металлдын коррозиясына алып келиши мүмкүн болгондуктан, реакциядан кийин чөккөн бор негизги металлдын ичине кирип, гранула аралык инфильтрацияга алып келиши мүмкүн.жогорку Al жана Ti мазмуну менен куюлган никель базалык эритмелери үчүн ысык абалында вакуум даражасы ысытуу учурунда эритмесинин бетинде кычкылданууга жол бербөө үчүн эритме учурунда 10-2 ~ 10-3pa кем болбошу керек.

Эритме менен бекемделген жана жаан-чачын менен бекемделген никель базалык эритмелери үчүн эритмелердин температурасы эритме элементтеринин толук эришин камсыз кылуу үчүн эритме менен дарылоонун жылытуу температурасына шайкеш келиши керек.Brazing температурасы өтө төмөн, жана эритме элементтери толугу менен эритүү мүмкүн эмес;эритме температурасы өтө жогору болсо, негизги металл бүртүкчөлөрү өсүп, материалдык касиеттери жылуулук дарылоо кийин да калыбына келбейт.Куюлган базалык эритмелердин катуу эритме температурасы жогору, бул көбүнчө өтө жогорку эритме температурасына байланыштуу материалдык касиеттерге таасирин тийгизбейт.

Кээ бир никель базалык суперэритмелери, айрыкча, жаан-чачын менен бекемделген эритмелери, стресс жаракалар тенденциясы бар.Эритүүнүн алдында процессте пайда болгон чыңалууну толук алып салуу керек, ал эми эритүүдө жылуулук стрессти минималдаштыруу керек.

(2) Brazing материалдык никель базалык эритмесин күмүш базасы, таза жез, никель базасы жана активдүү ширетүүчү менен эритсе болот.муундун жумушчу температурасы жогору эмес болгондо, күмүш негизделген материалдарды колдонсо болот.Күмүшкө негизделген ширеткичтердин көптөгөн түрлөрү бар.эрүү температурасында ички стрессти азайтуу үчүн, ал төмөн эрүү температурасы менен ширетүүчү тандоо жакшы.Fb101 флюсу күмүш базалык толтургуч металл менен эритмеде колдонулушу мүмкүн.Fb102 флюсу эң жогорку алюминий камтыган супер эритмесин эритүүдө колдонулат жана 10% ~ 20% натрий силикат же алюминий флюсу (мисалы, fb201) кошулат.эритме температурасы 900 ℃ ашканда, fb105 агымы тандалышы керек.

Вакуумда же коргоочу атмосферада эритүү учурунда таза жез эритүүчү металл катары колдонулушу мүмкүн.эритме температурасы 1100 ~ 1150 ℃, жана биргелешкен стресс жаракалар пайда болбойт, бирок иш температурасы 400 ℃ ашпоого тийиш.

Никель негизин эритүүчү толтургуч металл - бул суперэритмелерде эң көп колдонулган эритме толтургуч металл, анткени анын жогорку температурада жакшы иштеши жана эритүү учурунда стресстин крекинги жок.Никель базалык ширетүүдөгү негизги эритме элементтери Cr, Si, B болуп саналат, ошондой эле бир аз өлчөмдөгү ширетүүчү да Fe, W ж.б. камтыйт. негизги металлга B жана эрүү температура аралыгын жогорулатуу.Бул жогорку температурада иштөөчү тетиктерди жана турбинанын бычактарын эритүү үчүн толтургуч металл.Бирок, W камтыган ширеткичтин суюктугу начарлап, биргелешкен боштукту көзөмөлдөө кыйынга турат.

Активдүү диффузиялык эритме толтуруучу металлдын курамында Si элементи жок жана эң сонун кычкылданууга жана вулканизацияга туруштук берет.эритүү температурасы ширетүүчү түрүнө жараша 1150 ℃ 1218 ℃ чейин тандалып алынышы мүмкүн.Сызыктыргандан кийин, 1066 ℃ диффузиялык дарылоодон кийин негизги металл сыяктуу эле касиеттерге ээ болгон эритме кошулманы алууга болот.

(3) Никелдин базалык эритмесин эритмелөө процесси коргоочу атмосфера мешинде, вакуумдук эритмеде жана өткөөл суюк фазада туташтырууну кабыл алат.Сызыктыруудан мурун бетти майсыздандыруу жана оксидди жылмалоо, кийиз дөңгөлөктөрүн жылмалоо, ацетон менен тазалоо жана химиялык тазалоо аркылуу тазалоо керек.Сызуу процессинин параметрлерин тандоодо, флюс менен негизги металлдын ортосунда күчтүү химиялык реакцияны болтурбоо үчүн ысытуу температурасы өтө жогору болбошу жана эритүү убактысы кыска болушу керек экендигин белгилей кетүү керек.Негизги металлдын жарылуусуна жол бербөө үчүн, муздак иштетилген тетиктер ширетүү алдында стресстен бошотулушу керек жана ширетүүчү жылытуу мүмкүн болушунча бирдей болушу керек.Жаан-чачындар менен бекемделген суперэритмелер үчүн тетиктер адегенде катуу эритме менен дарылоодон өтүшү керек, андан кийин картаюуну бекемдөөчү дарылоодон бир аз жогорураак температурада эритүү жана акырында эскирүү менен дарылоо керек.

1) Коргоочу атмосфера мешинде эритүү коргоочу атмосфера мешинде эритмелөө коргоочу газдын жогорку тазалыгын талап кылат.w (AL) жана w (TI) 0,5% аз болгон супер эритмелер үчүн суутек же аргон колдонулганда шүүдүрүм температурасы -54 ℃ төмөн болушу керек.Al жана Ti курамы көбөйгөндө, эритме бети ысытылганда дагы кычкылданат.Төмөнкү чаралар көрүлүүгө тийиш;Бир аз көлөмдөгү флюсту (мисалы, fb105) кошуп, оксид пленкасын флюс менен алып салыңыз;0,025 ~ 0,038 мм коюу каптоо тетиктердин бетине капталган;Алдын ала ширетүүчү материалдын бетине ширени чачыңыз;Бор trifluoride сыяктуу бир аз өлчөмдө газ агымын кошуңуз.

2) Вакуумдук эритме вакуумдук эритме жакшыраак коргоо эффектин жана эритме сапатын алуу үчүн кеңири колдонулат.Типтүү никель базалык супер эритме кошулмаларынын механикалык касиеттери үчүн таблицаны 15 караңыз.w (AL) жана w (TI) 4% дан аз болгон суперэритмелер үчүн 0,01 ~ 0,015 мм никель катмарын бетине электропластикалоо жакшы, бирок ширетүүчүнүн нымдап кетишин атайын алдын ала тазалоосуз камсыз кылууга болот.w (AL) жана w (TI) 4% ашканда, никель каптоо калыңдыгы 0,020,03 мм болушу керек.Өтө жука каптоо эч кандай коргоочу таасирге ээ эмес, ал эми өтө калың жабуу муундун бекемдигин азайтат.Ширете турган тетиктерди вакуумдук эритүү үчүн кутуга салууга да болот.кутуча алуу менен толтурулушу керек.Мисалы, Zr жогорку температурада газды өзүнө сиңирип алат, ал кутучада локалдык вакуум түзүшү мүмкүн, ошентип эритме бетинин кычкылдануусуна жол бербейт.

15-таблица Типтүү никель негизиндеги супер эритмелердин вакуумдук эритмелеринин механикалык касиеттери

Table 15 mechanical properties of Vacuum Brazed Joints of typical nickel base superalloys

Superalloy эритмесинин микроструктурасы жана бекемдиги эритме ажырымы менен өзгөрөт, ал эми эритмеден кийин диффузиялык дарылоо биргелешкен боштуктун максималдуу жол берилген маанисин андан ары жогорулатат.Мисал катары Inconel эритмесин алып, b-ni82crsib менен эритилген Inconel муунунун максималдуу ажырымы 1H 1000 ℃ диффузиялык дарылоодон кийин 90умга жетиши мүмкүн;Бирок, b-ni71crsib менен эритилген муундар үчүн максималдуу ажырым диффузиялык дарылоодон кийин 1000 ℃ 1 саатка болжол менен 50um түзөт.

3) Өткөөл суюк фазага туташуу өтмө суюк фазага кошулуу катмарлар аралык эритмесин (болжол менен калыңдыгы 2,5 ~ 100um) колдонот, анын эрүү температурасы толтуруучу металл катары негизги металлдан төмөн.Кичинекей басымда (0 ~ 0,007mpa) жана тиешелүү температурада (1100 ~ 1250 ℃) катмарлар аралык материал алгач негизги металлды эрип, нымдап коёт.Элементтердин тез диффузияланышына байланыштуу бириктирилген жерде изотермиялык катуулануу болуп, муун пайда болот.Бул ыкма абдан негизги металл бетинин дал талаптарды азайтат жана ширетүүчү басымды азайтат.Убактылуу суюктук фазага кошулуунун негизги параметрлери болуп басым, температура, кармоо убактысы жана катмар аралык катмардын курамы саналат.Ширетүүчүнүн жупташкан бети жакшы байланышта болушу үчүн азыраак басым жасаңыз.Жылытуу температурасы жана убактысы муундун иштешине чоң таасирин тийгизет.Эгерде бириктирүү негизги металлдай бекем болушу керек болсо жана негизги металлдын иштешине таасир этпесе, жогорку температуранын (мисалы, ≥ 1150 ℃) жана узак убакыттын (мисалы, 8 ~ 24h) байланыш процессинин параметрлери болушу керек. кабыл алынган;Эгерде кошулуунун сапаты төмөндөп кетсе же негизги металл жогорку температурага туруштук бере албаса, төмөнкү температура (1100 ~ 1150 ℃) жана кыскараак убакыт (1 ~ 8 саат) колдонулушу керек.Аралык катмар негизги курамы катары туташтырылган негизги металлдын курамын кабыл алып, B, Si, Mn, Nb ж.б. сыяктуу ар кандай муздаткыч элементтерди кошуу керек. Мисалы, Udimet эритмесинин курамы ni-15cr-18.5co-4.3 al-3.3ti-5mo, ал эми убактылуу суюк фазага кошулуу үчүн аралык катмардын курамы b-ni62.5cr15co15mo5b2.5.Бул элементтердин баары Ni Cr же Ni Cr Co эритмелеринин эрүү температурасын эң төмөнкү деңгээлге чейин төмөндөтүшү мүмкүн, бирок В эффектиси эң айкын.Мындан тышкары, В жогорку диффузия ылдамдыгы катмар аралык эритмесин жана негизги металлды тез гомогенизациялай алат.


Посттун убактысы: 13-июнь-2022