專利名稱：瞬時液相擴散焊鐵基非晶中間層合金的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鐵基非晶中間層合金，特別適用于瞬時液相擴散焊的鐵基非晶中間層合金。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是鐵基非晶中間層合金，其各元素的含量(重量百分比)為Fe 33％～56％，Ni 30％～47％，Cr 2％～7％，Si 3％～8％，B 1％～10％。
鐵基非晶中間層合金的熔點為1050℃～1150℃。
其制備方法是將各組分按規(guī)定的重量百分比混合，在真空感應(yīng)爐中熔煉，熔煉后的合金裝入石英坩鍋內(nèi)，在高純Ar氣的保護(hù)下用高頻感應(yīng)加熱爐重熔，當(dāng)達(dá)到合適的溫度后，用一定壓力的Ar氣將熔融液態(tài)合金噴鑄在表面光潔的高速旋轉(zhuǎn)紫銅輥上，急冷就可以得到厚度為0.02～0.06mm的鐵基非晶態(tài)金屬箔帶。
本發(fā)明的鐵基非晶中間層合金與碳鋼、不銹鋼和Cr-Mo系耐熱鋼具有相同的基體元素鐵，使中間層和母材之間有很好的潤濕性，減小了成分和組織的不連續(xù)，增強了母材和中間層的結(jié)合力；另外鐵是已知金屬中最便宜的元素，可以降低生產(chǎn)成本。鎳元素能和母材的基體元素鐵互溶，可提高母材和中間層的結(jié)合力；另一方面由于硼不溶于鎳，可以提高硼在鐵中的擴散速度，降低脆性硼化物的生成。硼、硅元素主要是使中間層熔點降低，且快速擴散；硼、硅元素可使鐵基中間層的熔點降低至1100℃左右。鉻元素的添加一方面可以和不銹鋼、Cr-Mo耐熱鋼中的鉻元素形成共晶組織，提高結(jié)合力；另一方面還可以提高接頭的抗氧化性，并使鎳固溶強化。但是鉻量的添加是有限的，因為過量的鉻會使硅的溶解度降低，且容易與硼形成鉻化硼脆性相。
綜上所述，本發(fā)明的鐵基非晶中間層合金可以完成對碳鋼、不銹鋼和Cr-Mo耐熱鋼的焊接，適用范圍廣，工藝簡單，并且價格便宜，成本低。
實施例Fe 47.7％，Ni 33.5％，Cr 6.5％，Si 6.6％，B 5.7％(重量百分比)。
本發(fā)明的制備工藝按照實施例設(shè)計的組分配比，將各種組分混合后在真空感應(yīng)爐中熔煉，熔煉后的合金裝入石英坩鍋內(nèi)，在高純Ar氣的保護(hù)下用高頻感應(yīng)加熱爐重熔，當(dāng)達(dá)到合適的溫度后，用一定壓力的Ar氣將熔融液態(tài)合金噴鑄在表面光潔的高速旋轉(zhuǎn)紫銅輥上，急冷就可以得到厚度為0.03mm的非晶態(tài)鐵基中間層。
實施例1將該成分的鐵基非晶中間層合金應(yīng)用于20碳鋼的瞬時液相擴散焊，焊接溫度為1200℃，焊后進(jìn)行力學(xué)性能測試，結(jié)果為拉伸時斷裂發(fā)生在母材，抗拉強度σb＝560MPa，達(dá)到母材20碳鋼的抗拉強度(σb≥410MPa)；抗彎性能，150°未斷(D＝3t)。
實施例2將該成分的鐵基非晶中間層合金應(yīng)用于TP304H不銹鋼的瞬時液相擴散對焊，焊接溫度為1220℃，焊后進(jìn)行力學(xué)性能測試，結(jié)果為拉伸時斷裂發(fā)生在母材，抗拉強度σb＝750MPa，達(dá)到母材TP304H的抗拉強度(σb≥515MPa)；抗彎性能，150°未斷(D＝3t)。
實施例3將該成分的鐵基非晶中間層合金應(yīng)用于T91耐熱鋼的瞬時液相擴散焊，焊接溫度為1270℃，焊后進(jìn)行力學(xué)性能測試，結(jié)果為拉伸時斷裂發(fā)生在母材，抗拉強度σb＝850MPa，達(dá)到母材T91的抗拉強度(σb≥585MPa)；抗彎性能，150°未斷(D＝3t)。
權(quán)利要求
1.瞬時液相擴散焊鐵基非晶中間層合金，其特征是各組成元素的重量百分比為Fe 33％～56％，Ni 30％～47％，Cr 2％～7％，Si 3％～8％，B 1％～10％。
2.按權(quán)利要求1所述的瞬時液相擴散焊鐵基非晶中間層合金，其特征是瞬時液相擴散焊鐵基非晶中間層合金加工成厚度為0.03mm～0.06mm的箔帶。
3.按權(quán)利要求1或2所述的瞬時液相擴散焊鐵基非晶中間層合金，其特征是所說的瞬時液相擴散焊鐵基非晶中間層合金的熔點為1050℃～1150℃。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種瞬時液相擴散焊鐵基中間層合金，其各元素的重量百分比為Fe 33％～56％;Ni 30％～47％;Cr 2％～7％;Si 3％～8％;B 1％～10％?？捎糜谔间摗⒉讳P鋼和Cr－Mo耐熱鋼的瞬時液相擴散焊接。
文檔編號C22C45/02GK1394978SQ0213533
公開日2003年2月5日 申請日期2002年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月2日
發(fā)明者李辛庚, 吳軍, 嚴(yán)黔, 張西鴻, 王學(xué)剛 申請人:山東中實股份有限公司