钎焊方法和钎焊制品技术

钎焊方法包括将非泡沫基质(24)放置在间隙(10)中；和将熔融钎焊材料(16)施用于所述间隙(10)，使得所述熔融钎焊材料(16)通过毛细管作用流入所述间隙(10)并穿过所述非泡沫基质(24)以填充所述间隙(10)并冷却以在所述间隙(10)中形成固体钎料(18)。钎焊制品(30)包含至少一个限定间隙(10)的部件、所述间隙(10)中的非泡沫基质(24)和穿过所述非泡沫基质(24)的散布的固体钎料(18)。所述非泡沫基质(24)和所述固体钎料(18)填充所述间隙(10)。

Brazing methods and brazing products

A brazing method consists of placing a non foam matrix (24) in a gap (10), and applying a molten brazing material (16) to the clearance (10) so that the molten brazing material (16) flows into the clearance (10) through the capillary action and passes through the non foam matrix (24) to fill the gap (10) and cool to form in the gap (10). Solid solder (18). A brazing product (30) consists of at least one component with a limited gap (10), a non foam matrix (24) in the clearance (10) and a dispersed solid solder (18) through the non foam matrix (24). The non foam matrix (24) and the solid brazing filler (18) fill the gap (10).

【技术实现步骤摘要】
钎焊方法和钎焊制品
本实施方案涉及钎焊基质、钎焊方法和钎焊制品。更具体地说，本实施方案涉及促进钎焊材料在间隙中的毛细流动的材料和方法以及由这样的材料和方法生产的钎焊制品。
技术介绍
钎焊是填充金属物品中的空隙空间(例如金属物品中的裂缝或其他特征)或两个或更多个金属物品之间的空隙空间(通常将两个物品接合在一起)的工艺。填料钎焊金属材料加热、熔化并流入两个金属物品之间的接头中或流入金属物品内的裂缝或间隙。填料钎焊金属材料具有比金属物品更低的熔点，使得金属物品在钎焊过程期间不熔化，尽管在某些情况下将成合金元素添加到钎焊材料中，该成合金元素故意降低基础材料表面的熔点以确保在钎焊过程期间基础材料的薄膜熔化。填料钎焊金属材料理想地通过毛细管作用流入接头、裂缝或间隙。在合适的气氛中将填料金属(通常为熔剂)加热至略高于其熔融(液相线)温度以熔化并流动，然后冷却以填充裂缝或间隙或将这两个金属物品接合在一起。钎焊能够以相当大的强度连接相同或不同的金属。当空隙空间的尺寸小时，钎焊效果良好。当空隙空间变得足够大以至于填料钎焊材料不再通过毛细管作用在所述空隙空间的至少一部分中流动时，可能产生不太佳的钎焊。这样的钎焊接头可能在固化的钎焊材料的一个或多个部分中包括降低钎焊强度的一个或多个不需要的空隙或共晶相。已经开发了宽间隙钎焊技术来应对需要钎焊但是空隙空间尺寸对于仅通过毛细管作用流动而言太大的情况。这样的宽间隙钎焊技术包括使用特定的宽间隙钎焊合金组合物并在钎焊之前将填料粉末或筛分粉末或垫片插入间隙中以减小空隙空间的尺寸。
技术实现思路
在一个实施方案中，钎焊方法包括将非泡沫基质放置在间隙中并将熔融钎焊材料施用于所述间隙，使得所述熔融钎焊材料通过毛细管作用流入所述间隙并穿过所述非泡沫基质以填充所述间隙并冷却以在所述间隙中形成固体钎料(solidbraze)。在另一个实施方案中，钎焊制品包括至少一个限定间隙的部件、所述间隙中的非泡沫基质和穿过所述非泡沫基质的散布的固体钎料。所述非泡沫基质和所述固体钎料填充所述间隙。本专利技术涉及以下项目。1.一种钎焊方法，包括将非泡沫基质放置在间隙中；和将熔融钎焊材料施用于所述间隙，使得所述熔融钎焊材料通过毛细管作用流入所述间隙并穿过所述非泡沫基质以填充所述间隙并冷却以在所述间隙中形成固体钎料。2.根据项目1所述的方法，还包括在将所述非泡沫基质放置在所述间隙中之前将所述间隙机器加工成预定几何形状。3.根据项目1所述的方法，还包括将钎焊组合物加热到钎焊温度以形成所述熔融钎焊材料。4.根据项目1所述的方法，其中所述间隙是在第一部件和第二部件之间形成的开放接头。5.根据项目1所述的方法，其中所述非泡沫基质为所述熔融钎焊材料流入所述间隙提供了毛细管场。6.根据项目1所述的方法，其中所述非泡沫基质是交织的金属纤维的纤维基质。7.根据项目1所述的方法，其中所述非泡沫基质具有在约15μm至约100μm(约0.6密耳至约3.9密耳)的范围内的网目尺寸。8.根据项目1所述的方法，其中所述间隙具有在约0.64mm至约4.1mm(约25密耳至约160密耳)的范围内的宽度。9.根据项目1所述的方法，其中所述间隙具有间隙尺寸，使得在所述间隙中不存在所述非泡沫基质的情况下所述熔融钎焊材料无法通过毛细管作用流遍所述间隙。10.根据项目1所述的钎焊方法，其中所述非泡沫基质包括选自钴基超合金、镍基超合金和铁基超合金的材料。11.根据项目1所述的方法，其中所述间隙位于涡轮部件的热气路径表面处。12.根据项目1所述的方法，其中所述非泡沫基质促进所述熔融钎焊材料跨所述间隙宽度的超毛细管传导。13.一种钎焊制品，包含：至少一个限定间隙的部件；所述间隙中的非泡沫基质；和穿过所述非泡沫基质的散布的固体钎料，其中所述非泡沫基质和所述固体钎料填充所述间隙。14.根据项目13所述的钎焊制品，其中所述至少一个部件包括第一部件和第二部件，并且所述间隙是所述第一部件和所述第二部件之间的开放接头。15.根据项目13所述的钎焊制品，其中所述非泡沫基质为所述熔融钎焊材料流入所述间隙提供了毛细管场。16.根据项目13所述的钎焊制品，其中所述非泡沫基质具有在约15μm至约100μm(约0.6密耳至约3.9密耳)的范围内的网目尺寸。17.根据项目13所述的钎焊制品，其中所述间隙具有在约0.64mm至约4.1mm(约25密耳至约160密耳)的范围内的宽度。18.根据项目13所述的钎焊制品，其中所述非泡沫基质包含选自钴基超合金、镍基超合金和铁基超合金的材料。19.根据项目13所述的钎焊制品，其中与所述非泡沫基质在所述间隙中形成的所述固体钎料基本上没有空隙并且基本上没有共晶相。20.根据项目13所述的钎焊制品，其中所述间隙位于涡轮部件的热气路径表面处。结合以举例的方式说明了本专利技术原理的附图，从以下更详细的描述将显而易见本专利技术的其它特征和优点。附图说明图1是钎焊工艺的示意性横截面图。图2是来自图1的钎焊工艺的钎焊制品的示意性横截面图。图3是在本公开的一个实施方案中插入间隙中的钎焊基质的示意性局部横截面图。图4是在本公开的一个实施方案中施用于包含钎焊基质的间隙的熔融钎焊材料的示意性局部横截面图。图5是在本公开的一个实施方案中的钎焊制品的示意性横截面图。只要可能，在整个附图中将使用相同的附图标记来表示相同的部分。具体实施方式提供了促进钎焊材料在间隙中的毛细流动的材料和方法以及由这样的材料和方法生产的钎焊制品。例如，与不包括本文公开的一个或多个特征的概念相比，本公开的实施方案提供了没有空隙的宽间隙钎焊，提供了没有共晶相的宽间隙钎焊，为没有完整毛细管场(completecapillaryfield)的间隙提供了完整毛细管场，在间隙中提供了更高质量的钎焊，减少或消除了在修复不可焊接材料期间形成的大多数复杂钎焊接头所固有的返工，或其组合。如本文所用，“间隙”是指任何空隙体积，例如制品内的裂缝或孔隙，或两个或更多个制品之间的接头，其在相对表面之间具有足够大的间隙距离，使得在间隙中不存在任何其他材料的情况下，向间隙施用熔融钎焊材料时仅通过毛细管作用该间隙不被熔融钎焊材料填充，向间隙施用熔融钎焊材料时在间隙或固化的钎焊材料中没有空隙的情况下该间隙不被熔融钎焊材料填充，或者向间隙施用熔融钎焊材料时在固化的钎焊材料中没有共晶相的情况下该间隙不被熔融钎焊材料填充。如本文所用，“钎焊基质”是指提供毛细管场的任何基质材料，使得熔融钎焊材料通过毛细管作用流遍该基质材料。在一些实施方案中，所述钎焊基质用于燃气涡轮发电部件中。在一些实施方案中，所述钎焊基质用于钎焊不锈钢合金、镍基超合金和/或钴基超合金。参考图1和图2，当熔融钎焊材料16施用于第一部分12和第二部分14之间的间隙10(间隙10具有从第一部分12的表面到第二部分14的表面的间隙距离且该间隙距离太大而不允许熔融钎焊材料16毛细流遍间隙10)时，所得到的固体钎料18可以在间隙10的一个或多个位置处包含空隙20和共晶相22。空隙20和共晶相22二者均削弱在第一部分12和第二部分14之间形成的钎焊。在图1和图2中示出的间隙10可以在第一部件和第二部件之间形成，或者备选地在单个部件内形成。在本公开的一种方法中，将钎焊基质24插入第一部分12和第二部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钎焊方法，包括将非泡沫基质(24)放置在间隙(10)中；和将熔融钎焊材料(16)施用于所述间隙(10)，使得所述熔融钎焊材料(16)通过毛细管作用流入所述间隙(10)并穿过所述非泡沫基质(24)以填充所述间隙(10)并冷却以在所述间隙(10)中形成固体钎料(18)。

【技术特征摘要】
2017.01.19 US 15/4104601.一种钎焊方法，包括将非泡沫基质(24)放置在间隙(10)中；和将熔融钎焊材料(16)施用于所述间隙(10)，使得所述熔融钎焊材料(16)通过毛细管作用流入所述间隙(10)并穿过所述非泡沫基质(24)以填充所述间隙(10)并冷却以在所述间隙(10)中形成固体钎料(18)。2.根据权利要求1所述的方法，还包括在将所述非泡沫基质(24)放置在所述间隙(10)中之前将所述间隙(10)机器加工成预定几何形状。3.根据权利要求1所述的方法，还包括将钎焊组合物加热到钎焊温度以形成所述熔融钎焊材料(16)。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述非泡沫基质(24)为所述熔融钎焊材料(16)流入所述间隙(10)提供了毛细管场。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述非泡沫基质(24)是交织的金属纤维的纤维基质。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：BL亨德森，PA库克，DJ多里蒂，LJ惠姆斯，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US