焊接高温合金的方法技术

一种焊接高温合金部件的方法包括以下顺序步骤。用于在惰性气氛中使用填充金属来焊接空腔的焊接步骤，其中所述空腔定位于所述部件中。用于在所述惰性气氛中以焊缝填充层来覆盖所述填充金属和所述部件的一部分的覆盖步骤。所述焊缝填充层比包括所述部件的材料和/或包括所述填充金属的材料具有更大的延展性。用于以钎焊材料覆盖所述焊缝填充层并随后执行钎焊操作的第二覆盖步骤。热处理步骤热处理所述部件。

【技术实现步骤摘要】
焊接高温合金的方法
本专利技术大体上涉及接合技术，且具体地说，涉及一种用于接合由高γ′高温合金制成的部件的焊接方法。
技术介绍
Rene108是一种高温合金，正变成先进燃气涡轮机中的叶片、喷嘴和防护罩的理想材料选择。Rene108和其它高γ′高温合金在高温下具有极佳的机械和氧化性能。但是，Rene108和其它高γ′高温合金具有糟糕的可焊性，并且是高温合金类别中最难焊接的一些材料。使用任何传统焊接程序来在Rene108或其它高γ′高温合金上进行焊接会产生焊缝金属和母材热影响区域中的显著破裂。对Rene108和其它高γ′高温合金的激光焊接或激光混合型焊接产生沿着焊接线的不期望裂纹。一般来说，由激光焊接产生的裂纹垂直于焊接接点。沿着焊接线的不期望裂纹产生不可接受的焊缝。在过去，已知方法已尝试在焊缝上方使用延性材料。但是，在焊接之后，破裂仍出现。其它方法已在焊接件上方用于钎焊，但破裂同样是个问题。从未能成功地填充母材或填充材料中的不可避免的裂纹。到目前为止，尚未公开用于成功地焊接例如Rene108等高γ′高温合金的合适方法。
技术实现思路
在本专利技术的一方面中，一种焊接高温合金部件的方法包括以下顺序步骤。用于在惰性气氛中使用填充金属来焊接空腔的焊接步骤。所述空腔定位于所述部件中。用于在所述惰性气氛中以焊缝填充层来覆盖所述填充金属和所述部件的一部分的覆盖步骤。所述焊缝填充层比包括所述部件的材料具有更大的延展性，且所述焊缝填充层比包括所述填充金属的材料具有更大的延展性。用于以钎焊材料覆盖所述焊缝填充层的第二覆盖步骤。随后执行钎焊操作。在所述钎焊步骤之后执行用于热处理所述部件的热处理步骤。所述高温合金部件由高γ′高温合金组成。高γ′高温合金可以是：B-1900、GTD-111、因科镍(Inconel)100、Inconel713、Inconel738、Inconel792、Inconel939、MAR-M-246、MAR-M-509、Rene77、Rene108、Rene125、U-500、CM247、或MarM247。填充金属可以是GTD-262、GTD-111、R-108LC、R-108、MarM247、IN738、GTD-222。惰性气氛是氩气、氮气、氦气或二氧化碳气体。焊缝填充层可以是镍、H-230、Inconel600、Inconel617、Inconel625或Yanalloy。钎焊材料可以是D15、DF-4B、Amdry788、MM509B、Amdry775、钎焊合金的高熔点/低熔点混合物、50％Ni/50％D15、60％IN625/40％Amdry788、50％MarM247/50％DF-4B。热处理步骤包括：热等静压热处理、和在热等静压热处理步骤之后执行的固溶热处理步骤。可在低于所述钎焊操作中使用的钎焊温度的温度下执行所述热等静压热处理。在本专利技术的另一方面中，一种焊接高温合金部件的方法包括以下顺序步骤。在惰性气氛中使用填充金属来焊接空腔的焊接步骤。所述空腔定位于所述部件中。在所述惰性气氛中以焊缝填充层来覆盖所述填充金属和所述部件的一部分的第一覆盖步骤。所述焊缝填充层比包括所述部件的材料和包括所述填充金属的材料具有更大的延展性。第二覆盖步骤以钎焊材料覆盖所述焊缝填充层，且随后执行钎焊操作。热处理步骤运用热等静压热处理来热处理所述部件。在本专利技术的又一方面中，一种焊接高γ′高温合金部件的方法包括以下顺序步骤。用于在惰性气氛中使用填充金属来焊接空腔的焊接步骤。所述惰性气氛是氩气、氮气、氦气或二氧化碳气体中的至少一个。所述空腔定位于所述部件中。用于在所述惰性气氛中以焊缝填充层来覆盖所述填充金属和所述部件的一部分的第一覆盖步骤。所述焊缝填充层比包括所述部件的材料和/或包括所述填充金属的材料具有更大的延展性。用于以钎焊材料覆盖所述焊缝填充层的第二覆盖步骤。还执行了钎焊步骤/操作。用于运用热等静压热处理来热处理所述部件并随后执行固溶热处理的热处理步骤。除了以上方面，本专利技术还提供以下技术方案：技术方案1.一种焊接高温合金部件的方法，所述方法包括以下顺序步骤：(a)在惰性气氛中使用填充金属来焊接空腔，所述空腔定位于所述部件中；(b)在所述惰性气氛中以焊缝填充层来覆盖所述填充金属和所述部件的一部分，所述焊缝填充层具有比包括所述部件的材料和包括所述填充金属的材料更大的延展性；(c)以钎焊材料覆盖所述焊缝填充层，并执行钎焊操作；(d)热处理所述部件。技术方案2.根据技术方案1所述的方法，其中，所述高温合金部件由高γ′高温合金组成。技术方案3.根据技术方案2所述的方法，其中，所述高γ′高温合金包括以下各项中的至少一个：B-1900、GTD-111、Inconel100、Inconel713、Inconel738、Inconel792、Inconel939、MAR-M-246、MAR-M-509、Rene77、Rene108、Rene125或U-500、CM247、MarM247。技术方案4.根据技术方案1所述的方法，其中，所述填充金属包括以下各项中的至少一个：GTD-262、GTD-111、R-108LC、R-108、MarM247、IN738、GTD-222。技术方案5.根据技术方案1所述的方法，其中，所述惰性气氛包括：氩气、氮气、氦气或二氧化碳气体。技术方案6.根据技术方案1所述的方法，其中，所述焊缝填充层包括以下各项中的至少一个：镍、H-230、Inconel600、Inconel617、Inconel625或Yanalloy。技术方案7.根据技术方案1所述的方法，其中，所述钎焊材料包括以下各项中的至少一个：D15、DF-4B、Amdry788、MM509B、Amdry775、钎焊合金高熔点/低熔点混合物、50％Ni/50％D15、60％IN625/40％Amdry788、50％MarM247/50％DF-4B。技术方案8.根据技术方案1所述的方法，其中，热处理步骤进一步包括：热等静压热处理。技术方案9.根据技术方案8所述的方法，其中，在低于所述钎焊操作中使用的钎焊温度的温度下执行所述热等静压热处理。技术方案10.根据技术方案8所述的方法，其中，所述热处理步骤进一步包括：在热等静压热处理步骤之后执行的固溶热处理步骤。技术方案11.一种焊接高温合金部件的方法，所述方法包括以下顺序步骤：(a)在惰性气氛中使用填充金属来焊接空腔，所述空腔定位于所述部件中；(b)在所述惰性气氛中以焊缝填充层来覆盖所述填充金属和所述部件的一部分，所述焊缝填充层具有比包括所述部件的材料和包括所述填充金属的材料更大的延展性；(c)以钎焊材料覆盖所述焊缝填充层，并执行钎焊操作；(d)运用热等静压热处理来热处理所述部件。技术方案12.根据技术方案11所述的方法，其中，热处理步骤进一步包括：在热等静压热处理步骤之后执行的固溶热处理步骤。技术方案13.根据技术方案11所述的方法，其中，所述高温合金部件由高γ′高温合金组成。技术方案14.根据技术方案13所述的方法，其中，所述高γ′高温合金包括以下各项中的至少一个：B-1900、GTD-111、Inconel100、Inconel713、Inconel738、Inconel792、Inconel939、M本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种焊接高温合金部件的方法，所述方法包括以下顺序步骤：(a)在惰性气氛中使用填充金属来焊接空腔，所述空腔定位于所述部件中；(b)在所述惰性气氛中以焊缝填充层来覆盖所述填充金属和所述部件的一部分，所述焊缝填充层具有比包括所述部件的材料和包括所述填充金属的材料更大的延展性；(c)以钎焊材料覆盖所述焊缝填充层，并执行钎焊操作；(d)热处理所述部件。

【技术特征摘要】
2017.06.14 US 15/6226051.一种焊接高温合金部件的方法，所述方法包括以下顺序步骤：(a)在惰性气氛中使用填充金属来焊接空腔，所述空腔定位于所述部件中；(b)在所述惰性气氛中以焊缝填充层来覆盖所述填充金属和所述部件的一部分，所述焊缝填充层具有比包括所述部件的材料和包括所述填充金属的材料更大的延展性；(c)以钎焊材料覆盖所述焊缝填充层，并执行钎焊操作；(d)热处理所述部件。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述高温合金部件由高γ′高温合金组成。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述高γ′高温合金包括以下各项中的至少一个：B-1900、GTD-111、Inconel100、Inconel713、Inconel738、Inconel792、Inconel939、MAR-M-246、MAR-M-509、Rene77、Rene108、Rene125或U-500、CM247、MarM247。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述填充金属包括以下各项中的至少一个：GTD-262、GTD-111、R-108LC、R-108、MarM247、IN738、GTD-222。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述惰性气氛包括：氩气、氮气、氦气或二氧化碳气体。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述焊缝填充层包括以下各项中的至少一个：镍、H-230、Inconel600、Inconel617、...

【专利技术属性】
技术研发人员：CM埃米诺卢，崔岩，DJ多里蒂，BL托利森，PA库克，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US