Автоматическая сварка, 2019, №08



2019 №08 (02)

DOI of Article 10.15407/as2019.08.03

2019 №08 (04)

---

Журнал «Автоматическая сварка», № 8, 2019, с. 22-29

Исследование взаимодействия сплава на основе Ni₃Al с прослойками различных систем легирования для TLP-соединения

В.В. Квасницкий¹, Г.Ф. Мяльница², М.В. Матвиенко³, Е.А. Бутурля⁴, Dong Chunlin⁵

¹Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского». 03056, г. Киев, просп. Победы, 37. E-mail: kvas69@ukr.net
²ГП «Научно-производственный комплекс газотурбостроения «Зоря»-«Машпроект». 54018, г. Николаев, просп. Октябрський, 42а
³Херсонский филиал Национального университета кораблестроения им. адмирала Макарова. 73022, г. Херсон, просп. Ушакова, 44
⁴Национальный университет кораблестроения им. адмирала Макарова. 54025, г. Николаев, просп. Героев Украины, 9.
⁵Guangdong Provincial Key Laboratory of Advanced Welding Technology, Guangdong Welding Institute (China-Ukraine E.O. Paton Institute of Welding), Guangzhou, 510650, China

Сварка плавлением литейных жаропрочных никелевых сплавов с высоким содержанием упрочняющих дисперсных фаз является проблематичной. Еще более острой является проблема сварки материалов на основе интерметаллидов. Поэтому для соединения таких материалов наиболее широко применяют различные способы пайки. За границей наиболее часто используют термин TLP-соединение (Transient Liguid Phase Bonding). Учитывая, что припои имеют более низкую температуру плавления, чем основной металл, для повышения рабочей температуры TLP-соединений в процессе их формирования концентрация элементов депрессантов (снижающие температуру плавления припоя) в шве должна сводиться к минимуму. Депрессанты жаропрочных припоев разделяют на несколько групп. В работе исследовали взаимодействие сплава на основе Ni₃Al с припоями, содержащими кремний, бор, цирконий и гафний. По результатам исследований разработан припой SBM-3 системы Ni–Cr–Co–Al–Ti–Ta–Re–W–Mo–Hf–B. Библиогр. 19, рис. 7.
Ключевые слова: пайка, никелевые сплавы, упрочняющая фаза, депрессанты, разработка припоя, температура плавления

Поступила в редакцию 14.06.2019
Подписано в печать 11.07.2019

Список литературы

1. Крівцун І.В., Квасницький В.В., Максимов С.Ю., Єрмолаєв Г.В. (2017) Спеціальні способи зварювання. Підручник. Патон Б.Є. (ред.). Миколаїв, НУК.
2. Єрмолаєв Г.В., Квасницький В.В., Квасницький В.Ф. и др. (2015) Паяння матеріалів. Підручник. Хорунов В.Ф., Квасницький В.Ф. (ред.). Миколаїв, НУК.
3. Каблов Е.Н. (2012) Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 г. Авиационные материалы и технологии, 5, 24–30.
4. Каблов Е.Н., Оспенникова О.Г., Базылева О.А. (2011) Материалы для высоконагруженных деталей газотурбинных двигателей. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия «Машиностроение», 9, 13–19.
5. Бунтушкин В.П., Каблов Е.Н., Качанов Е.Б., Шалин Р.Е. (1994) Высокотемпературные конструкционные материалы на основе интерметаллида Ni3Аl. Авиационные материалы на рубеже ХХ–ХХI веков. Научно-технический сборник. Москва, ВИАМ.
6. Бунтушкин В.П., Каблов Е.Н., Базылева О.А., Морозова Г.И. (1999) Сплавы на основе алюминидов никеля. Металловедение и терм. обработка металлов, 1, 32–34.
7. Лукин В.И., Рыльников В.С., Афанасьев-Ходыкин А.Н. (2012) Особенности пайки монокристаллических отливок и сплава ЖС32. Сварочное производство, 5, 24–30.
8. Лукин В.И., Рыльников В.С., Афанасьев-Ходыкин А.Н. (2010) Особенности получения паяных соединений из сплава ЖС36. Технология машиностроения, 5, 21–35.
9. Лукин В.И., Рыльников В.С., Афанасьев-Ходыкин А.Н., Тимофеева О.Б. (2013) Особенности технологии диффузионной пайки жаропрочного сплава ЭП 975 и литейного монокристаллического интерметаллидного сплава ВКНА-4У применительно к конструкции «Блиск». Сварочное проиводство, 7, 19–25.
10. Xiong Yue, Fengmei Liu, Hexing Chen et. al. (2018) Effect of Bonding Temperature on Microstructure Evolution during TLP Bonding of a Ni3Al based Superalloy IC10. ICCEMS 2018, MATEC Web of Conferences 206, 03004.
11. Малашенко И.С., Куренкова В.В., Белявин А.Ф., Трохимченко В.В. (2006) Кратковременная прочность и микроструктура паяных соединений сплава ВЖЛ-12У, полученных с использованием борсодержащих припоев с присадкой кремния. Современная электрометаллургия, 4, 26–42.
12. Малашенко И.С., Мазурак В.Е., Кушнарева Т.Н. и др. (2014) Пайка в вакууме литого никелевого сплава ЖС6У композиционными припоями на основе ВПр36. Ч. 1. Современная электрометаллургия, 4, 49–58.
13. Квасницкий В.Ф., Костин А.М., Квасницкий В.В. (2002) Влияние элементов-депрессантов на свойства никелевых припоев и жаропрочных сплавов. Адгезия расплавов и пайка материалов, 35, 129–139.
14. Максимова С.В., Воронов В.В., Ковальчук П.В. (2017) Припой без бора и кремния для пайки жаропрочного никелевого сплава. The Paton Welding J., 8, 15–21.
15. Kvasnitskiy V.V., Timchenko V.L., Ivanchenko V.G., Khorunov V.F. (1998) The investigation of Ni (Nialloy)-Hf-Cr system for heat-proof nickel alloy brazing. DVS-Berichte: Band 192. Dusseldorf: DVS – VERL, ss. 262–264.
16. Kvasnitskiy V.V., Timchenko V.L., Ivanchenko V.G., Khorunov V.F. (1998) Die Untersuchung des System Ni(Niliq)-Hf—Zr- für das Loten warmfester Nickellegierungen. Ibid, ss. 257–259.
17. Kvasnitskiy V.V. (1998) Composite filler metal brazing of heat-proof nickel alloys. Ibid, ss. 260–262.
18. Khorunov V.F., Ivanchenko V.G., Kvasnitskiy V.V. (1998) Investigation des system Ni–Cr–Zr and Ni–Cr–Hf alloys. Ibid, ss. 59–61.
19. М’яльниця Г.П., Максюта І.І., Квасницька Ю.Г., Михнян О.В. (2013) Вибір легуючого комплексу нового корозійностійкого сплаву для соплових лопаток ГТД. Металознавство та обробка металів, 2, 29–34.