Жаропрочные припои на никелевой основе
Вопрос о разработке жаропрочных припоев был решен, когда за основу сплава был взят никель. Легирующими компонентами, способствующими повышению жаропрочности припоев, служат хром, кремний, молибден и некоторые другие элементы.
На никелевой основе разработан в нашей стране ряд припоев, обеспечивающих высокие механические свойства и жаропрочность паяных соединений. Особенно хорошие результаты дает припой, состоящий из никеля, хрома, кремния, железа и углерода.
Швы, полученные пайкой этим припоем стали ЭИ481, достигают предела прочности, близкого прочности основного металла (100 кГ/мм*2) и при температуре 700гр. с нагрузкой 24 кГ/мм*2 выдерживают длительные испытания в течение 112 час. Согласно техническим условиям жаропрочность самой стали при указанной температуре и 100-часовом испытании составляет 32 кГ/мм*2, т. е. лишь на 25% превышает жаропрочность шва.
Пайка новыми жаропрочными припоями может быть осуществлена при помощи твердых флюсов или в печах с восстановительной атмосферой. Температура пайки около 1200гр.
За границей в качестве жаропрочных припоев было предложено несколько сплавов, составы и температура плавления которых приведены ниже.
№: 1 2 3 4 5 6 7
Состав припоя, %:
1. Никель 80 Марганец 20
2. Серебро 85 Марганец 15
3. Серебро 75 Палладий 20 Марганец 5
4. Никель 92-95 Кремний 3-5 Бор 2-3
5. Никель – основа, хром 15-17 Кремний 4,5 Бор 3,75-4 Железо 4 Углерод 0,75-1
6. Никель – основа, хром до 20, марганец до 30, кремний 0,5-2, бор 0-3, железо и молибден в небольших количествах
7. Никель 65-75, Хром 13-20, Бор 2,75-4,75
Температура конца плавления, гр.: 1270 970 – 1010 1070 1070-1080 1100
Темепература пайки, гр.: – 1065 1120 1038-1120 1175 – –
Паяемые материалы:
1. Никелевые сплавы
2. Никелевые сплавы, нержавеющая сталь
3. Никелевые сплавы
4. Никелевые сплавы
5. Пайка в атмосфере тщательно очищенного водорода
6. Жаропрочные сплавы
7. Жаропрочные сплавы
Как показали исследования, соединения, полученные с применением этих припоев, имеют удовлетворительную пластичность, но прочность и коррозионная стойкость их при высоких температурах оказались недостаточными.
Так, швы, паянные никельмарганцовистым припоем (№ 1), при испытании на кратковременный разрыв при температуре 800гр. Они показали предел прочности на срез 9-9,5 кГ/мм*2. Среднее время до разрушения швов при испытании на длительную прочность при температуре 800гр. и напряжений на срез 4 кГ/мм*2 составляло 27 час.
Прочность швов, паянных припоем № 3, при испытании на кратковременный разрыв при температурах от комнатной до 800гр. оказалось ниже, чем даже при пайке медным припоем.