合金、焊接制品及焊接方法技术

本发明专利技术公开一种合金，所述合金包含以重量计约13%重量至约17%重量铬、约16%重量至约20%重量钼、约1.5%重量至约4%重量硅、约0.7%重量至约2%重量硼、约0.9%重量至约2%重量铝、约23%重量至约27%重量镍、约0.8%重量至约1.2%重量钽和余量钴。该合金相对于T800包含减少的硅化钼Laves相出现。本发明专利技术还公开包括制品和结合到制品的焊接填料沉积物的焊接制品。焊接填料沉积物包括包含合金的焊接填料。本发明专利技术还公开一种焊接方法，所述方法包括将焊接填料施加到制品，并形成焊接填料沉积物。

Alloy, welding product and welding method

The present invention discloses a kind of alloy, the alloy containing by weight of about 13% to about 17% weight weight chromium, about 16% by weight to about 20% by weight of molybdenum, about 1.5% by weight to about 4% by weight of silicon, about 0.7% to about 2% weight weight B, about 0.9% by weight to about 2% by weight of aluminum, about 23% by weight to about 27% the weight of nickel, about 0.8% by weight to about 1.2% by weight of tantalum and cobalt residue. The alloy occurs with respect to T800 containing reduced molybdenum silicide Laves phases. The invention also discloses a welding article comprising a product and a welding filler deposit combined with the product. Weld filler deposits include weld fillers containing alloys. The invention also discloses a welding method comprising applying a welding filler to an article and forming a weld filler deposit.

【技术实现步骤摘要】
合金、焊接制品及焊接方法专利
本专利技术涉及合金、焊接制品和焊接方法。更具体地讲，本专利技术涉及合金、加入合金的焊接制品和使用合金的焊接方法，其中合金相对于T800包含减少的硅化钼Laves相出现。专利技术背景难焊接(HTW)合金，例如镍基超合金和某些铝钛合金，由于其γ'相和各种几何限制，易于发生γ'相应变老化、熔融和热破裂。在γ′相以大于约30%体积分数存在时，这些材料还难以结合，这可在铝或钛含量超过约3%时发生。本文所用“HTW合金”为显示熔融、热和应变老化破裂且因此实际上难以焊接的合金。这些HTW合金可加入涡轮发动机的组件，例如，翼片、叶片、带冠叶片、导叶、叶冠、施加到带冠涡轮叶片的冠间接触表面(inter-shroudcontactsurface)的接触垫板(contactpad)、燃烧器、旋转涡轮机组件、轮、密封、具有HTW合金的3d制造组件及其它热气通道组件。本文所用“叶片”(blade)与“动叶”(bucket)同义，“叶轮”(vane)与“导叶”(nozzle)同义。由于通常优良的操作性能，特别是对于经历最极端条件和应力的某些组件，加入这些HTW合金可能合乎需要。带冠叶片通常由镍基超合金或设计在高温保持高强度的其它高温超合金制成。叶冠和互锁凹口的材料可能缺乏足够硬度，以致于不能经受在涡轮发动机启动和关闭期间在带冠叶片分别扭转到“互锁”和“非互锁”位置时发生的磨损应力和摩擦。由于叶冠和互锁凹口的典型材料的相对低洛氏硬度，互锁可能磨损，在叶冠之间产生缝隙口，从而使翼片扭转并进一步变形，甚至可能在工作期间非常不期望的振动，由此对叶片传递额外较高应力，这可很快引起叶片破裂，随之发生涡轮机故障。可将接触垫板加到互锁凹口的冠间接触表面，以恢复磨损互锁凹口的互锁能力。然而，在接触垫板和冠间接触表面之一或二者加入HTW合金时，使用期望的焊接技术将接触垫板结合到冠间接触表面不切实际，所述焊接技术例如气体钨极弧焊、保护金属极弧焊、等离子弧焊、激光束焊接和电子束焊接。专利技术概述在一个示例性实施方案中，合金包含以重量计约13%重量至约17%重量铬、约16%重量至约20%重量钼、约1.5%重量至约4%重量硅、约0.7%重量至约2%重量硼、约0.9%重量至约2%重量铝、约23%重量至约27%重量镍、约0.8%重量至约1.2%重量钽和余量钴。该合金相对于T800包含减少的硅化钼Laves相出现。在另一个示例性实施方案中，焊接制品包括制品和结合到制品的焊接填料沉积物。焊接填料沉积物包括焊接填料。焊接填料包括合金，其中合金包含以重量计约13%重量至约17%重量铬、约16%重量至约20%重量钼、约1.5%重量至约4%重量硅、约0.7%重量至约2%重量硼、约0.9%重量至约2%重量铝、约23%重量至约27%重量镍、约0.8%重量至约1.2%重量钽和余量钴。在另一个示例性实施方案中，焊接方法包括将焊接填料施加到制品，并形成包含焊接填料的焊接填料沉积物。焊接填料沉积物结合到制品。焊接填料包括合金，其中合金包含以重量计约13%重量至约17%重量铬、约16%重量至约20%重量钼、约1.5%重量至约4%重量硅、约0.7%重量至约2%重量硼、约0.9%重量至约2%重量铝、约23%重量至约27%重量镍、约0.8%重量至约1.2%重量钽和余量钴。通过以下优选实施方案的更详细描述并结合附图，本专利技术的其它特征和优点将显而易见，这些附图以实例说明本专利技术的原理。本专利技术包括以下方面：方面1.一种合金，所述合金以重量计包含：约13%重量至约17%重量铬；约16%重量至约20%重量钼；约1.5%重量至约4%重量硅；约0.7%重量至约2%重量硼；约0.9%重量至约2%重量铝；约23%重量至约27%重量镍；约0.8%重量至约1.2%重量钽；和余量钴；其中合金相对于T800包含减少的硅化钼Laves相出现。方面2.方面1的合金，所述合金进一步包含以重量计小于约2.5%重量铁。方面3.方面1的合金，所述合金进一步包含以重量计小于约2.5%重量伴随杂质。方面4.方面1的合金，其中合金以重量计包含：约15%重量铬；约18%重量钼；约2.5%重量硅；约1.2%重量硼；约1.2%重量铝；约25%重量镍；和约1%重量钽。方面5.方面1的合金，所述合金由以下组成：约13%重量至约17%重量铬；约16%重量至约20%重量钼；约1.5%重量至约4%重量硅；约0.7%重量至约2%重量硼；约0.9%重量至约2%重量铝；约23%重量至约27%重量镍；约0.8%重量至约1.2%重量钽；小于约2.5%重量铁；小于约2.5%重量伴随杂质；和余量钴。方面6.方面5的合金，所述合金由以下组成：约15%重量铬；约18%重量钼；约2.5%重量硅；约1.2%重量硼；约1.2%重量铝；约25%重量镍；约1%重量钽；小于约2.5%重量铁；小于约2.5%重量伴随杂质；和余量钴。方面7.一种焊接制品，所述焊接制品包括：制品；和结合到制品的焊接填料沉积物，所述焊接填料沉积物包括焊接填料，所述焊接填料包含合金，所述合金包含：约13%重量至约17%重量铬；约16%重量至约20%重量钼；约1.5%重量至约4%重量硅；约0.7%重量至约2%重量硼；约0.9%重量至约2%重量铝；约23%重量至约27%重量镍；约0.8%重量至约1.2%重量钽；和余量钴。方面8.方面7的焊接制品，其中所述制品包括难焊接(HTW)合金。方面9.方面8的焊接制品，其中所述HTW合金选自René108、GTD111、GTD444、RenéN2、RenéN5、Inconel738和T800。方面10.方面7的焊接制品，其中制品为涡轮机组件。方面11.方面10的焊接制品，其中所述焊接填料沉积物为接触垫板，所述涡轮机组件为包括冠间接触表面的带冠涡轮叶片，且所述接触垫板结合到所述冠间接触表面。方面12.方面11的焊接制品，其中所述冠间接触表面包括难焊接(HTW)合金。方面13.一种焊接方法，所述焊接方法包括：将焊接填料施加到制品；并且形成包含焊接填料的焊接填料沉积物，所述焊接填料沉积物结合到制品，所述焊接填料包含合金，所述合金包含：约13%重量至约17%重量铬；约16%重量至约20%重量钼；约1.5%重量至约4%重量硅；约0.7%重量至约2%重量硼；约0.9%重量至约2%重量铝；约23%重量至约27%重量镍；约0.8%重量至约1.2%重量钽；和余量钴。方面14.方面13的焊接方法，其中将焊接填料施加到制品包括使焊接填料焊接到难焊接(HTW)合金。方面15.方面13的焊接方法，其中将焊接填料施加到制品包括使焊接填料焊接到作为制品的涡轮机组件。方面16.方面15的焊接方法，其中将焊接填料施加到涡轮机组件包括形成接触垫板，作为焊接填料沉积物的接触垫板结合到作为涡轮机组件的带冠涡轮叶片的冠间接触表面。方面17.方面13的焊接方法，其中将焊接填料施加到制品包括使焊接填料在室温施加到制品。方面18.方面13的焊接方法，所述焊接方法进一步包括在制品中形成裂缝，所述裂缝由小于约0.03英寸长的微裂缝组成。方面19.方面13的焊接方法，其中将焊接填料施加到制品包括选自以下至少一种的焊接技术：气体钨极弧焊、保护金属极弧焊、等离子弧焊、激光束焊接和电子束焊接。方面20本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种合金，所述合金以重量计包含：约13%重量至约17%重量铬；约16%重量至约20%重量钼；约1.5%重量至约4%重量硅；约0.7%重量至约2%重量硼；约0.9%重量至约2%重量铝；约23%重量至约27%重量镍；约0.8%重量至约1.2%重量钽；和余量钴；其中合金相对于T800包含减少的硅化钼Laves相出现。

【技术特征摘要】
2015.12.22 US 14/9788951.一种合金，所述合金以重量计包含：约13%重量至约17%重量铬；约16%重量至约20%重量钼；约1.5%重量至约4%重量硅；约0.7%重量至约2%重量硼；约0.9%重量至约2%重量铝；约23%重量至约27%重量镍；约0.8%重量至约1.2%重量钽；和余量钴；其中合金相对于T800包含减少的硅化钼Laves相出现。2.权利要求1的合金，所述合金进一步包含以重量计小于约2.5%重量铁。3.权利要求1的合金，所述合金进一步包含以重量计小于约2.5%重量伴随杂质。4.权利要求1的合金，其中合金以重量计包含：约15%重量铬；约18%重量钼；约2.5%重量硅；约1.2%重量硼；约1.2%重量铝；约25%重量镍；和约1%重量钽。5.一种焊接制品(100)，所述焊接制品(100)包括：制品(102)；和结合到制品(102)的焊接填料沉积物(104)，所述焊接填料沉积物(104)包括焊接填料(106)，所述焊接填料(106)包含合金，所述合金包含：约13%重量至约17%重量铬；约16%重量至约20%重量钼；约1.5%重量至约4%重量硅；约0.7%重量至约2%重量硼；约0.9%重量至约2%重量铝；约23%重量至约2...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔岩，SC科蒂林加姆，BL托利森，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US