Разработка припоя для пайки жаропрочных никелевых сплавов для судовых газовых турбин
##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##
##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
Аннотация
Легирование сплавов рением и танталом позволило разработать новые сплавы CM 93 и CM 96, что позволило повысить рабочую температуру газа морских газотурбинных двигателей (ГТД) на 40-60 °С и обеспечить устойчивость к высокотемпературной солевой коррозии (ВСК). Припой SBM-3 разработан для пайки ЖНС. Для возможности его использования для пайки судовых ГТД предложено снизить температуру пайки введением депрессантов Si через припой НС-12. Si повышает также устойчивость к ВСК. В состав SBM-3 добавлялось 10, 20 и 30 % масс. НС-12. Добавление припоя НС-12 к SBM-3 при неизменной температуре пайки увеличивает площадь растекания припоя по поверхности CM 93 при температуре 1200 °С от 40 до 50 мм2; при температуре 1220 °С от 60 до 100 мм2; при температуре 1240 °С от 180 до 205 мм2. Площадь растекания припоя возрастает в 4-4,5 раза с повышением температуры пайки от 1200 до 1240 °С для всех исследуемых смесей припоя SBM-3 с НС-12. Краевой угол смачивания уменьшается при увеличении концентрации НС-12 от 10 до 30 % масс. В припое SBM-3: при температуре 1220 °С от 6,3 ° до 4 °; при темпе-ратуре 1240 ° С от 4,8 ° до 3,3 °, а при температуре 1200 °С он состав-ляет примерно 7 °. При повышении температуры пайки от 1200 0С до 1240 °С краевой угол смачивания уменьшается: при 10 % масс. НС-12 с 7,5 ° до 4,8 °; при 20 % масс. НС-12 с 6,5 ° до 4,0 °; при 30 % масс. НС-12 с 7,5 ° до 4,0 °. Распределение Si по высоте капли в диаметральной ее плоскости не равномерен. При температуре пайки 1200 °С на границе с основным металлом Si отсутствует, его концент-рация возрастает по высоте капли и достигает максимального значения на ее поверхности 12,71 % масс. (добавка НС-12-30 % масс.) Или в ее центральной части 2, 64 % масс. (добавка НС-12-10 % масс.) и 6,39 % масс. (добавка НС-12-20% масс.). При температуре пайки 1220-1240 °С максимальная концентрация Si наблюдается почти на середине высоты капли. С повышением температуры пайки более 1200 0С наблюдается растворение основного металла в припое, а также Si в основном металле на грани припой-основной металл.
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
Литература
2. Sims C.T., Stoloff N.S., Hagel W.K. (1995). Supersplavy ІІ: zharoprochnyye materialy dlya aerokosmicheskikh i promyshlennykh energoustanovok [Superalloys II: heat-resistant materials for aerospace and industrial power plants]. Metallurgiya (Metallurgy). – Moscow, 384 (in Russian).
3. Myalnitsya G.P., Maksyuta І.І., Kvasnitska Yu.G, Mikhnyan O.V. (2013). Vibіr leguyuchogo kompleksu novogo korozіynostіykogo splavu dlya soplovikh lopatok GTD [The choice of a new complex alloying corrosion-resistant alloy nozzle GTE blades]. Metal Science and Materials Processing, vol. 2, pp.29-34 (in Russian).
4. Myalnitsya G.P., Maksyuta І.І., Kvasnitska Yu.G, Mikhnyan O.V., Neyma A.V. (2012). Obespecheniye fazovo-strukturnoy stabil’nosti vysokokhromistykh zharoprochnykh splavov dlya lopatok GTU [Ensuring phase-structural stability of high-chromium heat-resistant alloys for GTU blades]. Metal and casting, vol.11, pp.16-20 (in Russian).
5. Lukin V.I., Rylnikov V.S., Afanasyev-Khodykin A.N., Timofeyeva O.B. (2013). Osobennosti tekhnologii diffuzionnoy payki zharoprochnogo splava EP 975 i liteynogo monokristallicheskogo intermetallidnogo splava VKNA-4U primenitel’no k konstruktsii «Blisk» [Features of diffusion brazing technology of heat-resistant alloy EP 975 and casting single-crystal intermetallic alloy VKNA-4U as applied to the «Blisk» design]. Welding production, vol. 7, pp.19-25 (in Russian).
6. Afanasyev-Khodykin A.N., Lukin V.I., Rylnikov V.S. (2010). Tekh-nologiya polucheniya neraz'yemnykh soyedineniy iz splava ZHS 36 [The technology for the production of permanent joints from ZhS 36 alloy]. Welding production, vol.7, pp.27-31 (in Russian).
7. Malashenko I. S., Mazurak V. E., Kushnareva T. N., Kurenkova V. V., Zavidonov V. G., Yavdoshchina E. F. (2014). Payka v vakuume litogo nikelevogo splava ZHS6U kompozitsionnymi pripoyami na osnove VPr36. Chast 1 [Vacuum brazing of cast nickel alloy ZhS6U with composite solders based on VPr36. Part 1]. Modern electrometallurgy, vol. 4, pp. 49-58 (in Russian)