一种不锈钢真空钎焊用钎料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种不锈钢真空钎焊用钎料及其制备方法，该钎料成分为铁３３～３７％，硅８～１２％，其余为镍。按合金成分配料，在氩气保护条件下进行电弧熔炼获得球状钎料合金，并经真空甩带技术获得非晶态箔带，然后可用于不锈钢的真空炉中钎焊。此种钎料合金制作简单熔点适中，延展性好，润湿及填缝性好，接头强度高并且不含Ｂ元素可广泛用于不锈钢钎焊的场合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是，尤其涉及一种不含B元素的高温钎焊用三元镍基钎料，原材料资源丰富、钎料容易制取，并可 减少钎焊接头对中子的吸收能力，提高钎焊质量，属于高温真空钎焊不锈钢领 域。
技术介绍
不锈钢具有优良的耐腐蚀性能、还具有优良的力学性能、方法性能以及较 大的工作温度范围，适宜于制造要求耐腐蚀、抗氧化、耐高温和超低温的零件 和设备，广泛应用于石油化工、电力、仪表、食品、医疗、航空及原子能等工 业部门。研究表明要获得良好的不锈钢钎焊接头要注意以下几点表面氧化膜的去 除，合适的钎焊温度以及内应力的去除等。而且针对不锈钢一般采用的是硬钎 焊方法，而且也已经开发出了高温银基钎料、铜基钎料、锰基钎料、镍基钎料 和金基钎料等钎料品种，其中又以镍基钎料应用最广。镍基钎料适用于钎焊高温工作的零件，用它钎焊的接头可以承受的工作温度高达1000K。镍具有良好的耐腐蚀性和抗氧化性。镍基钎料常用于钎焊奥氏体不锈钢、双相不锈钢、马氏 体不锈钢等。但是镍的熔点太高，热强度也不够，因此必须添加合金元素以降 低其熔点及提高其热强度。 镍基钎料内常加的元素有铬、硼、铁、硅、碳等。铬主要作用是增大抗氧化、抗腐蚀能力以及提高钎料的高温强度；硅可降低熔点，增加流动性。硼和磷是 降低钎料瑢点的主要元素，并能改善润湿能力和铺展能力，但是B元素由于吸收 中子的能力很强，在反应堆内部部件使用含B钎料时会降低钎焊部件的使用稳定3性，可靠性降低。碳可以降低钎料的熔化温度而对高温强度没有多大的影响。 铁可以提高钎料的强度。镍基钎料中含有较多的硼、磷等非金属元素时，所得 钎料比较脆，在制成非晶态钎料时存在一定的困难。并且传统的镍基钎料一般都为四元甚至以上的多元钎料(BNi74CrSiB、BNi82CrSiB、Ni82. 5Cr7Si4. 5B3Fe3 等)，掺加的合金种类较多，使得钎料的制作方法存在一定的难度。因此研究一种具有综合性能良好、经济性良好并可适用于反应堆等特殊要 求的新型钎料成为亟需要解决的技术难题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题在于克服现在不锈钢钎料在钎焊技术上存在的问题 而提供。钎料含有(按重量百分比计)Fe33 37%， Si 8 12%，其余为Ni。钎料 在真空电弧炉中，用Ar气在一个大气压保护条件下在115(TC 1300°C范围内进 行电弧熔炼，使得合金充分熔化混合，并搅拌均匀，得到球形钎料合金锭。将 熔炼好的球形钎料锭在高真空甩带机中处理后获得非晶态箔状钎料，非晶态箔 状钎料合金箔带的平均厚度为30 nm 50[im。本专利技术的不锈钢真空钎焊用钎料的优越效果是1. 本专利技术的不锈钢真空钎焊用钎料具有不含B元素，容易加工，成本低的 特性。2. 本专利技术的不锈钢真空钎焊用'钎料的熔点和传统含B钎料相当，润湿性和 填缝性能良好，钎焊接头强度高。3. 本专利技术的不锈钢真空钎焊用钎料具有较好的延展性，经真空甩带机进行 非晶处理后可获得厚度较小的非晶箔带，可广泛用于不同场合的钎焊方 法和性能的要求。 '附图说明图l为本专利技术的差热分析曲线图2为本专利技术在118(TC时钎料在不锈钢上铺展后中心区的组织照片图3为本专利技术在1180。C时钎料在不锈钢上铺展后边缘区的组织照片图4为本专利技术在1220。C时钎料在不锈钢上铺展后中心区的组织照片图5为本专利技术在122(TC时钎料在不锈钢上铺展后边缘区的组织照片图6为本专利技术在1180t时不锈钢钎焊接头的微观组织照片图7为本专利技术在122(TC时不锈钢钎焊接头的微观组织照片具体实施例方式本实施例中的一种不锈钢真空钎焊用钎料，按照质量组成，其成分为35XFe、 10XSi和55XNi，按上述比例称取Fe、 Si和Ni，然后放入电弧熔炼炉中，冲入 氩气(l个大气压)，引燃电弧，使钎料合金熔化，并搅拌均匀，获得球形钎料 合金锭。将所获得球形钎料锭放入真空甩带机，经处理后可获得非晶态 55Ni-35Fe-10Si高温钎料合金箔带，箔带的平均厚度为30 nm 50Mm。将所得高温钎料合金放入差热分析仪器分析其熔点，差热分析曲线如图l所 示。在图1中可以看出在1158"C处出现一个拐点，即为钎料的熔点。分别在1180 。C和1220。C在lCrl8Ni9Ti不锈钢表面进行润湿铺展试验，结果 表明在1180。C保温10 min时钎料在lCrl8Ni9Ti不锈钢上的润湿角为14.8。，在 1220。C保温10 min时钎料在lCrl8Ni9Ti不锈钢上的润湿铺角为13. 1° 。钎料在 1Crl8Ni9Ti不锈钢上铺展后所得的微观组织照片如图2、图3、图4、图5所示， 由图2、图3、图4、图5可以看出钎料在不锈钢上的中心部位和边缘部位都和不 锈钢实现了良好的结合，微观组织均匀、细密。使用本专利技术所得55Ni-35Fe-10Si高温钎料钎料箔带在1100。C 130(TC范围 内保温8 12分钟进行lCrl8M9Ti不锈钢搭接钎焊试验，钎焊接头的剪切强度 分别为301 Mpa和312 Mpa。钎焊接头微观组织照片如图6、图7所示，由图6、图7可以看出不锈钢实现了良好的连接，钎缝致密，无裂纹或气孔出现，界面处也 未出现未钎透现象。权利要求1、一种不锈钢真空钎焊用钎料，其特征是所述的不锈钢真空钎焊用钎料为一种三元镍基钎料，钎料的成分为(wt％)Fe 33～37，Si 8～12，其余为Ni。2、 根据权利要求1所述的不锈钢真空钎焊用钎料的制备方法，其特征在于按 照权利要求l的质量组成比例(wt%): Fe 33 37， Si 8 12，其余为Ni称取 Fe、 Si和Ni，然后放入电弧熔炼炉中，冲入氩气(1个大气压)的保护条件下 在115(TC 1300'C范围内进行电弧熔炼，使钎料合金熔化，并搅拌均匀，获得球 形钎料合金锭，将所获得球形钎料锭放入真空甩带机，经处理后可获得非晶态 钎料合金箔带。3、 根据权利要求2所述的不锈钢真空钎焊用钎料的制备方法，其特征在于所述 的箔带的平均厚度为30 pm 50nm。全文摘要本专利技术涉及，该钎料成分为铁33～37％，硅8～12％，其余为镍。按合金成分配料，在氩气保护条件下进行电弧熔炼获得球状钎料合金，并经真空甩带技术获得非晶态箔带，然后可用于不锈钢的真空炉中钎焊。此种钎料合金制作简单熔点适中，延展性好，润湿及填缝性好，接头强度高并且不含B元素可广泛用于不锈钢钎焊的场合。文档编号B23K35/30GK101450428SQ20081020417公开日2009年6月10日 申请日期2008年12月8日 优先权日2008年12月8日专利技术者于治水, 李瑞峰, 凯 祁, 钰 苏 申请人:上海工程技术大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种不锈钢真空钎焊用钎料，其特征是所述的不锈钢真空钎焊用钎料为一种三元镍基钎料，钎料的成分为（ｗｔ％）：Ｆｅ　３３～３７，Ｓｉ　８～１２，其余为Ｎｉ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：于治水，李瑞峰，祁凯，苏钰，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]