本文涉及焊接，即基于鎳擴(kuò)散焊接法的鑄造高溫合金零件的連接方法，可用于制造內(nèi)燃機(jī)、蒸汽和燃?xì)廨啓C(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、原子能發(fā)電廠等在高溫下運(yùn)行的重型部件。

本文的原型是一種復(fù)雜耐熱鎳合金。真空擴(kuò)散焊接工藝在1000°C的溫度下進(jìn)行，比壓縮壓力為2公斤/毫米2，然后在1200°C下老化20分鐘。

這種方法的缺點(diǎn)是在此溫度（20分鐘）下焊接期間沒(méi)有時(shí)間形成牢固的粘合。溫度為1000°C的鑄造高溫合金的焊接基于鎳擴(kuò)散到低活性。與賤金屬的特性相比，延展性的特性被低估了。焊接接頭的抗拉強(qiáng)度較低。

零件由鑄造ZHS32 ZHS32MONO的鎳合金制成，或者包括這些零件的至少兩個(gè)碎片，通過(guò)擴(kuò)散合金礫巖載荷施加11 g / mm 2在真空中在1320°C下40分鐘-1小時(shí)。

這種方法的缺點(diǎn)是，發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)焊接接頭的特性、化學(xué)成分和微觀結(jié)構(gòu)的高要求，焊接區(qū)的施加載荷為11 g/mm 2是不可接受的，因?yàn)楹讣男阅芴卣骱蛷?qiáng)度因此降低。沒(méi)有所需的載荷不允許穩(wěn)定和增強(qiáng)化合物的強(qiáng)度性能，因?yàn)閿U(kuò)散活性極低。

本文所要解決的問(wèn)題是提供一種在真空中以[敏感詞]焊接條件選擇的無(wú)中間層的高溫合金鑄造鎳基的擴(kuò)散焊接方法。這允許：

- 排除待焊接材料結(jié)構(gòu)的變化;

- 盡量減少細(xì)節(jié)的塑性變形;

- 提供必要的穩(wěn)定粘接強(qiáng)度。

這一技術(shù)成果的實(shí)現(xiàn)在于，在基于鎳的鑄造高溫合金的擴(kuò)散焊方法中，包括用于焊接、真空的元件的組裝，焊接溫度選自0，987T s<T St.<1，001T nn的關(guān)系，其中nn T-局部溫度熔化鑄造合金St T-焊接溫度，T s-待焊接材料的固相距溫度， 并在焊接中攜帶3.1公斤/毫米2的壓縮力，在進(jìn)行焊接過(guò)程中提供大塑性變形，然后0.5-2、5小時(shí)去除焊接力并以不超過(guò)30-50°C /min的速度冷卻至室溫。

實(shí)驗(yàn)確定，在特定壓力下，此時(shí)焊接部件的塑性變形不超過(guò)5%，表明只有焊接表面上微突起的變形。這反過(guò)來(lái)又導(dǎo)致合金的結(jié)構(gòu)變化，從而對(duì)焊接接頭的強(qiáng)度產(chǎn)生積極影響。而且，為了改善以不超過(guò)30-50°C / min的速率冷卻至室溫的焊接力后的加工特性。

本文的本質(zhì)在于，所選的擴(kuò)散鍵合模式允許激活接觸區(qū)的擴(kuò)散過(guò)程。選定的冷卻速率促進(jìn)增強(qiáng)顆粒的釋放，穩(wěn)定合金的結(jié)構(gòu)，從而確保材料微觀結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)度和持久性。所有這些都增加了在嚴(yán)重載荷下運(yùn)行的焊接結(jié)構(gòu)的壽命和可靠性。

示例 1

它們由合金 ZHS32 部件制成，每個(gè)部件的尺寸為 17 × 40。用于焊接端面并放入擴(kuò)散裝置的物品。將攝像機(jī)安裝抽真空工作，加熱至焊接溫度由以下關(guān)系確定：0，987T s <T St. <1，001T nn，其中nn T -合金的局部熔化溫度，St. T -焊接溫度T = St 1328°C，T s -待焊材料的固相距溫度，并執(zhí)行1 kg/mm 2的壓縮力進(jìn)行焊接， 在進(jìn)行焊接過(guò)程所需的時(shí)間內(nèi)提供大塑性變形，持續(xù) 1.5 小時(shí)。然后去除焊接力并以不超過(guò)30-50°C / min的速度冷卻至室溫。

示例 2

它們由合金 ZHS32 部件制成，每個(gè)部件的尺寸為 17 × 40。用于焊接端面并放入擴(kuò)散裝置的物品。將攝像機(jī)安裝抽真空工作，加熱至焊接溫度由以下關(guān)系確定0，987T s <T St. <1，001T nn，其中nn T -合金的局部熔化鑄造溫度，St. T-焊接溫度T = St 1290°C，T s-待焊材料的固相線溫度，并進(jìn)行焊接壓縮力為2.5 kg/mm 2， 在進(jìn)行焊接過(guò)程所需的時(shí)間內(nèi)提供大塑性變形，持續(xù) 2.5 小時(shí)。然后去除焊接力并以不超過(guò)30-50°C / min的速度冷卻至室溫。

例 3

它們由合金 ZHS32 部件制成，每個(gè)部件的尺寸為 17 × 40。用于焊接端面并放入擴(kuò)散裝置的物品。抽真空工作腔，加熱至焊接溫度由以下關(guān)系確定0，987T s <T St. <1，001T nn，其中nn T -合金的局部熔化溫度，St. T-焊接溫度T = St 1322°C，T s-待焊材料的固相距溫度，并進(jìn)行焊接的壓縮力為2 kg/mm 2， 在進(jìn)行焊接過(guò)程所需的時(shí)間內(nèi)提供大塑性變形1小時(shí)。然后去除焊接力并以不超過(guò)30-50°C / min的速度冷卻至室溫。

表中列出了零件ZHS32在20°C和工作溫度為650°C時(shí)在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試程序下的機(jī)械性能的測(cè)試結(jié)果。

因此，所提出的方法提供了在650°C的工作溫度下的細(xì)節(jié)，與原型相比，獲得了更高的耐熱性和更高的強(qiáng)度，高延展性保持。焊縫具有與母材相當(dāng)?shù)臋C(jī)械性能。

通過(guò)擴(kuò)散焊接焊接由鎳基合金鑄造的高溫合金部件的應(yīng)用大大提高了其使用壽命和可靠性。此外，這種合金的焊接接頭的可能性可能導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的改變，減輕其重量。