【摘 要】
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镍基钎料对镍基高温合金具有优异的润湿能力,大量应用在镍基高温合金钎焊与修复工艺中。但是镍基钎料本身脆性大,一般以粉末状态供应,粉末状态的镍基钎料很难直接添加到复杂部件的待焊部位。粘带钎料是将钎料粉末与有机物混合后制成的一种柔性带状钎料,具有添加量精确、添加方便的优点,适用于各种角度和复杂结构的钎焊。因此本课题选取BNi2作为镍基粘带钎料的钎料主体,以制备出性能优异的镍基粘带钎料为目标,研究了BNi
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镍基钎料对镍基高温合金具有优异的润湿能力,大量应用在镍基高温合金钎焊与修复工艺中。但是镍基钎料本身脆性大,一般以粉末状态供应,粉末状态的镍基钎料很难直接添加到复杂部件的待焊部位。粘带钎料是将钎料粉末与有机物混合后制成的一种柔性带状钎料,具有添加量精确、添加方便的优点,适用于各种角度和复杂结构的钎焊。因此本课题选取BNi2作为镍基粘带钎料的钎料主体,以制备出性能优异的镍基粘带钎料为目标,研究了BNi2粘带钎料的配方、BNi2粘带钎料在钎焊过程中的变化、BNi2粘带钎料与GH536镍基高温合金钎焊接头,对钎料和钎焊接头微观组织、力学性能、断口形貌等进行了分析。使用丙烯酸树脂制备BNi2粘带钎料取得了较好的效果,所制备的BNi2粘带钎料的钎料含量为93.214%。粘带钎料在轧制过程中,较快的轧制速率会在粘带钎料表面形成“波纹”状缺陷,其原因是由于速率较快时辊轮前后厚度差过大,导致辊轮后端钎料出现堆积,堆积后的钎料在通过辊轮后便会在粘带钎料表面形成一道道“波纹”状缺陷,可以通过降低轧制速率的方式消除该缺陷。BNi2粘带钎料在升温过程中表面会出现隆起现象,这是由于粘带钎料中有机粘结剂在升温时发生热分解反应生成气体,所以在钎料表面出现了大小不一的隆起部位。当温度超过有机物的热分解温度后,钎料颗粒之间会生成膜状组织,膜状组织由钎料晶化过程中生成的硅化物和少量未分解的有机物组成,膜状组织将钎料颗粒连接起来,形成一个较为致密的整体。BNi2粘带钎料在GH536母材表面润湿角为7.1°。选取GH536镍基高温合金作为待焊母材进行钎焊试验。结果表明,焊缝间隙会对焊缝组织造成影响。当焊缝间隙较小时,此时接头组成相有两种,分别是富Fe、Cr、Co的镍基固溶体,以及硅化物、硼化物和Ni4.4Si2B1.29的混合相。当焊缝间隙较大时,组成相为三种,在间隙较小时的两种组成相的基础上,还会在焊缝处生成针状的Cr B。接头剪切强度随着升温速率的提高而下降,当升温速率为5℃/min时,接头强度最高为389.03MPa。当间隙增大时,钎焊接头强度下降,当焊缝间隙为30μm时,接头强度最高为397.05MPa,其断口为韧性断裂。
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