一種用于不銹鋼釬焊的含混合稀土的鐵基釬料及用其進(jìn)行釬焊的方法
【專利摘要】一種用于不銹鋼釬焊的含混合稀土的鐵基釬料及用其進(jìn)行釬焊的方法，它涉及一種含混合稀土的鐵基釬料及用其進(jìn)行釬焊的方法。本發(fā)明目的是要解決現(xiàn)有鐵基釬料存在熔融溫度高，及用于焊接時(shí)形成磷脆相，大大降低接頭的剪切強(qiáng)度的問題。用于不銹鋼釬焊的含混合稀土的鐵基釬料按質(zhì)量分?jǐn)?shù)由Cr、Ni、Si、P、Cu、鑭系混合稀土和Fe制備而成。將Fe、Cr、Ni、Cu、P、Si以及鑭系混合稀土（RE）粉末加熱至液態(tài)合金狀態(tài)后，使用霧化法得到合金粉末，將粉末與粘結(jié)劑混合均勻，涂覆在不銹鋼待焊接面上，得到待焊件，然后將其放入真空釬焊爐中，真空釬焊處理，即可。優(yōu)點(diǎn)：焊接接頭的抗剪強(qiáng)度達(dá)180～200MPa，具有很好的力學(xué)性能。
【專利說(shuō)明】一種用于不銹鋼釬焊的含混合稀土的鐵基釬料及用其進(jìn)行釬焊的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種含混合稀土的鐵基釬料及用其進(jìn)行釬焊的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，工業(yè)上所使用的不銹鋼的鋼種從奧氏體系過(guò)渡到鐵素體系，在這一狀況下，目前釬焊不銹鋼所用的鎳基釬料在用于鐵素體系不銹鋼基材時(shí)，釬焊后的基材的組織粗大化，釬焊部件的強(qiáng)度降低。關(guān)于該組織粗大化，認(rèn)為在于Ni釬料所含的Cr量，Cr重量百分比需要抑制得低于20%。
[0003]另外，由于近年Ni錠和Cr錠的價(jià)格上漲，Ni釬料的造價(jià)上升，特別期望降低了 Ni量的低造價(jià)的釬料。鐵基釬料可以替代鎳基釬料用于不銹鋼的釬焊，而目前釬焊不銹鋼所用的鐵基釬料大多數(shù)具有熔融溫度高的不實(shí)用性的特點(diǎn)，而目前一些低熔點(diǎn)的鐵基釬料由于含有較高含量的P元素，具有形成磷脆相的風(fēng)險(xiǎn)，大大降低接頭的剪切強(qiáng)度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的是要解決現(xiàn)有鐵基釬料存在熔融溫度高，及用于焊接時(shí)形成磷脆相，大大降低接頭的剪切強(qiáng)度的問題，而提供一種用于不銹鋼釬焊的含混合稀土的鐵基釬料及用其進(jìn)行釬焊的方法。
[0005]用于不銹鋼釬焊的含混合稀土的鐵基釬料按質(zhì)量分?jǐn)?shù)由5%?20%的Cr、0.5%?35%的N1、0.5%?7%的S1、4%?10%的Ρ、0.3%?5%的Cu、0.01%?1%鑭系混合稀土和余量為Fe制備而成；所述的Ni與Cr的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%?50% ;所述的Si與P的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%?13%。
[0006]利用用于不銹鋼材料釬焊的含混合稀土的鐵基釬料進(jìn)行釬焊的方法是按以下步驟完成的:
[0007]一、準(zhǔn)備材料:按質(zhì)量分?jǐn)?shù)稱取5%?20%的Cr粉、0.5%?35%的Ni粉、0.5%?7%的Si粉、4%?10%的P粉、0.3%?5%的Cu粉、0.01%?1%鑭系混合稀土和余量為Fe粉；且所述的Ni粉與Cr粉的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%?50% ;所述的Si粉與P粉的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%?13%，得到原料；二、霧化法制備鐵基釬料:首先將步驟一稱取的原料混合均勻，得到混勻后原料，在Ar氣保護(hù)下將混勻后原料加熱至液態(tài)合金后，利用霧化法制備成合金粉末，即得到鐵基釬料；三、預(yù)處理:采用丙酮對(duì)不銹鋼待焊接面進(jìn)行清洗并烘干，即得到預(yù)處理后不銹鋼待焊件；四、涂覆:首先將鐵基釬料與粘結(jié)劑混合均勻，得到混合物，然后將混合物涂覆在步驟二得到的預(yù)處理后不銹鋼待焊件的焊接面上，涂覆層的厚度為100 μ m?200 μ m,得到待焊件；五、真空焊接:首先將兩個(gè)待焊件的焊接面對(duì)接在一起，然后放入真空釬焊爐中，在真空度不低于I X KT2Pa下以10°C /min從室溫升溫至600?700°C，并在真空度不低于I X 10?2Pa和溫度為600?700°C下保溫IOmin?30min后，在真空度不低于I X 10?2Pa下再以10°C /min的速度升溫至1100?1160°C，并在真空度不低于I X KT2Pa和溫度為1100?1160°C下保溫5min?35min后，在真空度不低于I X 10?2Pa下再以8?12°C /min速度降溫至室溫，得到不銹鋼釬焊連接件，即完成利用用于不銹鋼材料釬焊的含混合稀土的鐵基釬料的釬焊方法；步驟三中所述的鐵基釬料與粘結(jié)劑的體積比為1: (0.5?2)。
[0008]本發(fā)明優(yōu)點(diǎn):一、本發(fā)明所提供的用于不銹鋼釬焊的含混合稀土鐵基釬料，一方面減少了釬焊不銹鋼時(shí)所用鎳元素的含量，由于鎳價(jià)格昂貴，本發(fā)明大大降低了成本。另一方面，合金元素的添加有效的使釬料熔點(diǎn)保持在1100°c以下，使釬料更具有實(shí)際使用意義，且少量稀土元素的添加，不僅大幅度的提高了釬料的潤(rùn)濕及填縫能力，更有效的避免了磷元素等脆性元素對(duì)釬縫接頭的削弱，使釬縫的力學(xué)性能進(jìn)一步提高；因此本發(fā)明是提供一種成本相對(duì)較低，具有實(shí)用的釬焊溫度(1150°C以下)的，在不銹鋼等金屬表面潤(rùn)濕性及填縫能力好的，抗腐蝕能力較強(qiáng)的，且能有效避免磷脆相對(duì)釬縫力學(xué)性能的削弱的用于不銹鋼釬焊的含混合稀土的鐵基釬料；這種釬料對(duì)不銹鋼的潤(rùn)濕性優(yōu)異，熔點(diǎn)適于生產(chǎn)使用，釬焊接頭耐熱性、耐蝕性較好，且釬焊接頭強(qiáng)度優(yōu)異；二、釬焊不銹鋼材料得到的焊接接頭的抗剪強(qiáng)度達(dá)180?200MPa，具有很好的力學(xué)性能。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是常用鎳基釬料BNi?5釬焊304不銹鋼接頭形貌SEM圖，圖1中A表示304不銹鋼，圖1中B表示脆性化合物；
[0010]圖2是無(wú)稀土鐵基釬料釬焊304不銹鋼接頭形貌SEM圖，圖2中A表示304不銹鋼，圖2中B表示脆性化合物；
[0011]圖3是試驗(yàn)一所述的用于不銹鋼材料釬焊的含混合稀土的鐵基釬料釬焊304不銹鋼接頭形貌SEM圖，圖3中A表示304不銹鋼。
【具體實(shí)施方式】
[0012]【具體實(shí)施方式】一:本實(shí)施方式是用于不銹鋼釬焊的含混合稀土的鐵基釬料按質(zhì)量分?jǐn)?shù)由 5% ?20% 的 Cr、0.5% ?35% 的 N1、0.5% ?7% 的 S1、4% ?10% 的 Ρ、0.3% ?5% 的 Cu、
0.01%?1%鑭系混合稀土和余量為Fe制備而成；所述的Ni與Cr的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%?50% ;所述的Si與P的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%?13%。
[0013]本實(shí)施方式所述的鑭系混合稀土為含鑭高的混合稀土，所述的含鑭高的混合稀土中鑭質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45%?50%、Ce的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于5%、Pr的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于13%、Nd的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于分37%。
[0014]本實(shí)施方式所述的用于不銹鋼釬焊的含混合稀土的鐵基釬料中，少量鑭系混合稀土(RE)，可以與母材中的鎳(Ni)等元素相互作用，引起晶界的結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分和能量的變化，影響其他元素的擴(kuò)散和新相的成核與長(zhǎng)大，使晶粒細(xì)化，使釬料的延展率大大的提高，同時(shí)增強(qiáng)了釬料的力學(xué)性能，釬焊過(guò)程中有效的減少了脆性磷化物的形成，使得釬縫力學(xué)性能進(jìn)一步提聞。
[0015]本實(shí)施方式所述的用于不銹鋼釬焊的含混合稀土的鐵基釬料，基本上通過(guò)Fe?Cr?Ni的固溶體和這些元素與Si及P的金屬間化合物的共晶反應(yīng)來(lái)使熔融溫度降低，調(diào)整構(gòu)成成分的平衡，構(gòu)筑熔融溫度、各種特性(耐熱性、耐腐蝕性、強(qiáng)度等)的良好的成分范圍而能夠達(dá)成。Ni在Fe?Cr中固溶，成為Fe?Cr?Ni固溶體,為了盡可能地使合金的耐熱性、耐腐蝕性、強(qiáng)度提高而優(yōu)選使其大量含有，但是重量百分比若超過(guò)35%，則形成強(qiáng)度低的P化合物，導(dǎo)致釬料合金的強(qiáng)度降低，成本上升。若Ni量降低，則本釬料的液相線溫度上升，但即使為0%時(shí)，仍可以得到目標(biāo)特性。出于以上的理由，Ni重量百分比限定為35%以下，但重量百分比優(yōu)選為10?35%。Cr與Ni —樣，是本發(fā)明釬料中的基準(zhǔn)成分，形成Fe?Cr或Fe?Cr?Ni的固溶體，是使合金的耐熱性、耐腐蝕性、強(qiáng)度提高的重要成分，但發(fā)現(xiàn)在對(duì)鐵素體系不銹鋼基材進(jìn)行釬焊中，它也會(huì)造成一定的問題。即，若Cr重量百分比超過(guò)25%，則釬焊后的基材組織組大化，部件的強(qiáng)度降低。Cr重量百分比低于5%時(shí)，耐腐蝕性劣化。出于以上的理由，Cr重量百分比限定為5?25%。另外，在本發(fā)明釬料的特性的平衡中，Ni+Cr的重量百分比合計(jì)需要為15?50%。Si和P通過(guò)與Fe?Cr?Ni固溶體的共晶反應(yīng)對(duì)合金的熔融溫度造成的影響是決定性的，是也會(huì)影響到釬焊性(對(duì)不銹鋼基材的潤(rùn)濕鋪展性)、耐腐蝕性和強(qiáng)度的成分。另外在本釬料中，不僅Si和P各自的范圍，而且Si+P的合計(jì)的范圍也會(huì)起到特別重要的作用，在低于各自的下限時(shí)和高于上限時(shí)，都會(huì)發(fā)現(xiàn)液相線溫度上升，同時(shí)強(qiáng)度降低。在所述鐵基釬料中，為進(jìn)一步提高接頭強(qiáng)度，減弱磷脆化物的影響，在釬料中加入少量鑭系混合稀土(RE)，可以與母材中的鎳(Ni)等元素相互作用，弓丨起晶界的結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分和能量的變化，影響其他元素的擴(kuò)散和新相的成核與長(zhǎng)大，使晶粒細(xì)化，使釬料的延展率大大的提高，同時(shí)增強(qiáng)了釬料的力學(xué)性能，使得釬縫力學(xué)性能進(jìn)一步提高。四、本發(fā)明所提供的用于不銹鋼釬焊的含混合稀土鐵基釬料，一方面減少了釬焊不銹鋼時(shí)所用鎳元素的含量，由于鎳價(jià)格昂貴，本發(fā)明大大降低了成本。另一方面，合金元素的添加有效的使釬料熔點(diǎn)保持在1100°C以下，使釬料更具有實(shí)際使用意義，且少量稀土元素的添加，不僅大幅度的提高了釬料的潤(rùn)濕及填縫能力，更有效的避免了磷元素等脆性元素對(duì)釬縫接頭的削弱，使釬縫的力學(xué)性能進(jìn)一步提高。
[0016]【具體實(shí)施方式】二:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一不同的是:所述的用于不銹鋼釬焊的含混合稀土的鐵基釬料按質(zhì)量分?jǐn)?shù)由10%?25%的Cr、5%?30%的N1、0.5%?7%的Si，4%?8%的P、0.3%?5%的Cu、0.01%?1%鑭系混合稀土和余量為Fe制備而成；所述的Ni與Cr的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%?50% ;所述的Si與P的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%?13%。其他與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0017]本實(shí)施方式的鐵基釬料成分更優(yōu)。
[0018]【具體實(shí)施方式】三:本實(shí)施方式是利用用于不銹鋼材料釬焊的含混合稀土的鐵基釬料進(jìn)行釬焊的方法是按以下步驟完成的:
[0019]一、準(zhǔn)備材料:按質(zhì)量分?jǐn)?shù)稱取5%?20%的Cr粉、0.5%?35%的Ni粉、0.5%?7%的Si粉、4%?10%的P粉、0.3%?5%的Cu粉、0.01%?1%鑭系混合稀土和余量為Fe粉；且所述的Ni粉與Cr粉的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%?50% ;所述的Si粉與P粉的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%?13%，得到原料；二、霧化法制備鐵基釬料:首先將步驟一稱取的原料混合均勻，得到混勻后原料，在Ar氣保護(hù)下將混勻后原料加熱至液態(tài)合金后，利用霧化法制備成合金粉末，即得到鐵基釬料；三、預(yù)處理:采用丙酮對(duì)不銹鋼待焊接面進(jìn)行清洗并烘干，即得到預(yù)處理后不銹鋼待焊件；四、涂覆:首先將鐵基釬料與粘結(jié)劑混合均勻，得到混合物，然后將混合物涂覆在步驟二得到的預(yù)處理后不銹鋼待焊件的焊接面上，涂覆層的厚度為100 μ m?200 μ m,得到待焊件；五、真空焊接:首先將兩個(gè)待焊件的焊接面對(duì)接在一起，然后放入真空釬焊爐中，在真空度不低于I X 10?2Pa下以10°C /min從室溫升溫至600?700°C，并在真空度不低于I X 10?2Pa和溫度為600?700°C下保溫IOmin?30min后，在真空度不低于I X 10?2Pa下再以10°C /min的速度升溫至1100?1160°C，并在真空度不低于I X KT2Pa和溫度為1100?1160°C下保溫5min?35min后，在真空度不低于I X 10?2Pa下再以8?12°C /min速度降溫至室溫，得到不銹鋼釬焊連接件，即完成利用用于不銹鋼材料釬焊的含混合稀土的鐵基釬料的釬焊方法；步驟三中所述的鐵基釬料與粘結(jié)劑的體積比為1: (0.5?2)。
[0020]本實(shí)施方式步驟一中所述的鑭系混合稀土為含鑭高的混合稀土，所述的含鑭高的混合稀土中鑭質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45%?50%、Ce的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于5%、Pr的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于13%、Nd的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于分37%。
[0021]本實(shí)施方式步驟三中所述的粘結(jié)劑為油性粘結(jié)劑，因?yàn)橛托哉辰Y(jié)劑在空氣中揮發(fā)速度比水性的慢，焊膏保存時(shí)間長(zhǎng)，而且油性粘結(jié)劑的焊膏涂覆性能比水性的要好。
[0022]本實(shí)施方式采用潤(rùn)濕性好的鐵基釬料，在釬焊過(guò)程中，各合金元素能與母材發(fā)生充分的擴(kuò)散，由于提高了 P的擴(kuò)散性能，避免了在焊縫中形成連續(xù)的脆性磷化物，能有效的阻斷裂紋擴(kuò)展途徑，增加了韌性相在釬縫中的分布，達(dá)到了提高接頭強(qiáng)度。釬焊不銹鋼材料得到的焊接接頭的抗剪強(qiáng)度達(dá)180?200MPa，具有很好的力學(xué)性能。
[0023]【具體實(shí)施方式】四:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】三不同的是:步驟一中按質(zhì)量分?jǐn)?shù)稱取10%?25%的Cr粉、5%?30%的Ni粉、0.5%?7%的Si粉，4%?8%的P粉、0.3%?5%的Cu粉、0.01%?1%鑭系混合稀土和余量為Fe粉；所述的Ni粉與Cr粉的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%?50% ;所述的Si粉與P粉的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%?13%。其他與【具體實(shí)施方式】三相同。
[0024]【具體實(shí)施方式】五:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】三或四之一不同的是:步驟三中所述的鐵基釬料與粘結(jié)劑的體積比為1: (0.8?1.8)。其他與【具體實(shí)施方式】三或四相同。
[0025]【具體實(shí)施方式】六:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】三至五之一不同的是:步驟三中涂覆層的厚度為IOOym?150 μ m。其他與【具體實(shí)施方式】三至五相同。
[0026]【具體實(shí)施方式】七:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】三至六之一不同的是:步驟四中在真空度不低于I X KT2Pa下再以10°C /min的速度升溫至1100?1160°C，并在真空度不低于IXKT2Pa和溫度為1100?1160°C下保溫8min?20min。其他與【具體實(shí)施方式】三至六相同。
[0027]【具體實(shí)施方式】九:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】三至八之一不同的是:步驟四中在真空度不低于3.5 X 10?3?4.5 X 10?3Pa下以10°C /min從室溫升溫至600?700 V，并在真空度不低于3.5X10?3?4.5X10?3Pa和溫度為600?700°C下保溫IOmin?30min后，在真空度不低于3.5X10?3?4.5X10?3Pa下再以10°C /min的速度升溫至1100?1160°C，并在真空度不低于3.5X10?3?4.5X10?3Pa和溫度為1100?1160°C下保溫5min?35min后，在真空度不低于3.5X 10?3?4.5X 10~3Pa下再以8?12°C /min速度降溫至室溫，得到不銹鋼釬焊連接件。其他與【具體實(shí)施方式】三至八相同。
[0028]采用下述試驗(yàn)驗(yàn)證本發(fā)明效果:
[0029]試驗(yàn)一:利用用于不銹鋼材料釬焊的含混合稀土的鐵基釬料進(jìn)行釬焊的方法是按以下步驟完成的:
[0030]一、準(zhǔn)備材料:按質(zhì)量分?jǐn)?shù)稱取5%?20%的Cr粉、0.5%?35%的Ni粉、0.5%?7%的Si粉、4%?10%的P粉、0.3%?5%的Cu粉、0.01%?1%鑭系混合稀土和余量為Fe粉；且所述的Ni粉與Cr粉的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%?50% ;所述的Si粉與P粉的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%?13%，得到原料；二、霧化法制備鐵基釬料:首先將步驟一稱取的原料混合均勻，得到混勻后原料，在Ar氣保護(hù)下將混勻后原料加熱至液態(tài)合金后，利用霧化法制備成合金粉末，即得到鐵基釬料；三、預(yù)處理:采用丙酮對(duì)不銹鋼待焊接面進(jìn)行清洗并烘干，即得到預(yù)處理后不銹鋼待焊件；四、涂覆:首先將鐵基釬料與粘結(jié)劑混合均勻，得到混合物，然后將混合物涂覆在步驟二得到的預(yù)處理后不銹鋼待焊件的焊接面上，涂覆層的厚度為100 μ m?200 μ m,得到待焊件；五、真空焊接:首先將兩個(gè)待焊件的焊接面對(duì)接在一起，然后放入真空釬焊爐中，在真空度不低于I X 10?2Pa下以10°C /min從室溫升溫至600?700°C，并在真空度不低于I X 10?2Pa和溫度為600?700°C下保溫IOmin?30min后，在真空度不低于I X 10?2Pa下再以10°C /min的速度升溫至1100?1160°C，并在真空度不低于I X KT2Pa和溫度為1100?1160°C下保溫5min?35min后，在真空度不低于I X 10?2Pa下再以8?12°C /min速度降溫至室溫，得到不銹鋼釬焊連接件，即完成利用用于不銹鋼材料釬焊的含混合稀土的鐵基釬料的釬焊方法；步驟三中所述的鐵基釬料與粘結(jié)劑的體積比為1: (0.5?2)。
[0031]本試驗(yàn)所述的不銹鋼為304不銹鋼。
[0032]本試驗(yàn)步驟三中所述的粘結(jié)劑為油性粘結(jié)劑。
[0033]采用常用鎳基釬料BNi?5釬焊對(duì)304不銹鋼進(jìn)行焊接，采用無(wú)稀土鐵基釬料釬焊對(duì)304不銹進(jìn)行焊接，利用掃描電子顯微鏡進(jìn)行觀察，如圖1至3所示，圖1是常用鎳基釬料BNi?5釬焊304不銹鋼接頭形貌SEM圖，圖1中A表示304不銹鋼，圖1中B表示脆性化合物；圖2是無(wú)稀土鐵基釬料釬焊304不銹鋼接頭形貌SEM圖，圖2中A表示304不銹鋼，圖2中B表示脆性化合物；圖3是本試驗(yàn)所述的用于不銹鋼材料釬焊的含混合稀土的鐵基釬料釬焊304不銹鋼接頭形貌SEM圖，圖3中A表示304不銹鋼；通過(guò)圖1至3可知，使用常用鎳基釬料BNi?5和無(wú)稀土鐵基釬料所釬焊的304不銹鋼接頭中，存在著連續(xù)分布的脆性化合物，當(dāng)接頭受力時(shí)，這些脆性化合物為裂紋的擴(kuò)展提供了途徑，大大降低了釬焊接頭的可靠性。而使用本專利發(fā)明用于不銹鋼材料釬焊的含混合稀土的鐵基釬料所釬焊304不銹鋼接頭，接頭中并無(wú)連續(xù)的脆性化合物生成，在釬焊過(guò)程中，釬料中加入的鑭系稀土有效的促進(jìn)了元素的擴(kuò)散，避免了脆性化合物的生成。
[0034]分別檢測(cè)常用鎳基釬料BNi?5釬焊304不銹鋼接頭、無(wú)稀土鐵基釬料釬焊304不銹鋼接頭和本試驗(yàn)所述的用于不銹鋼材料釬焊的含混合稀土的鐵基釬料釬焊304不銹鋼接頭的抗剪強(qiáng)度，可知常用鎳基釬料BNi?5釬焊304不銹鋼接頭的抗剪強(qiáng)度為150?170MPa ;無(wú)稀土鐵基釬料釬焊304不銹鋼接頭的抗剪強(qiáng)度為140?160MPa ;本試驗(yàn)所述的用于不銹鋼材料釬焊的含混合稀土的鐵基釬料釬焊304不銹鋼接頭的抗剪強(qiáng)度為180?200MPa。
【權(quán)利要求】
1.一種用于不銹鋼釬焊的含混合稀土的鐵基釬料，其特征在于用于不銹鋼釬焊的含混合稀土的鐵基釬料按質(zhì)量分?jǐn)?shù)由5%?20%的Cr、0.5%?35%的N1、0.5%?7%的S1、4%?10%的P、0.3%?5%的Cu、0.01%?1%鑭系混合稀土和余量為Fe制備而成；所述的Ni與Cr的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%?50% ;所述的Si與P的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%?13%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于不銹鋼釬焊的含混合稀土的鐵基釬料，其特征在于所述的用于不銹鋼釬焊的含混合稀土的鐵基釬料按質(zhì)量分?jǐn)?shù)由10%?25%的Cr、5%?30%的N1、0.5%?7%的Si，4%?8%的P、0.3%?5%的Cu、0.01%?1%鑭系混合稀土和余量為Fe制備而成；所述的Ni與Cr的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%?50% ;所述的Si與P的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9% ?13%。
3.利用權(quán)利要求1所述的一種用于不銹鋼材料釬焊的含混合稀土的鐵基釬料進(jìn)行釬焊的方法，其特征在于利用用于不銹鋼材料釬焊的含混合稀土的鐵基釬料進(jìn)行釬焊的方法是按以下步驟完成的: 一、準(zhǔn)備材料:按質(zhì)量分?jǐn)?shù)稱取5%?20%的Cr粉、0.5%?35%的Ni粉、0.5%?7%的Si粉、4%?10%的P粉、0.3%?5%的Cu粉、0.01%?1%鑭系混合稀土和余量為Fe粉；且所述的Ni粉與Cr粉的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%?50% ;所述的Si粉與P粉的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%?13%，得到原料；二、霧化法制備鐵基釬料:首先將步驟一稱取的原料混合均勻，得到混勻后原料，在Ar氣保護(hù)下將混勻后原料加熱至液態(tài)合金后，利用霧化法制備成合金粉末，即得到鐵基釬料；三、預(yù)處理:采用丙酮對(duì)不銹鋼待焊接面進(jìn)行清洗并烘干，即得到預(yù)處理后不銹鋼待焊件；四、涂覆:首先將鐵基釬料與粘結(jié)劑混合均勻，得到混合物，然后將混合物涂覆在步驟二得到的預(yù)處理后不銹鋼待焊件的焊接面上，涂覆層的厚度為100 μ m?200 μ m,得到待焊件；五、真空焊接:首先將兩個(gè)待焊件的焊接面對(duì)接在一起，然后放入真空釬焊爐中，在真空度不低于I X KT2Pa下以10°C /min從室溫升溫至600?700°C，并在真空度不低于I X 10?2Pa和溫度為600?700°C下保溫IOmin?30min后，在真空度不低于I X 10?2Pa下再以10°C /min的速度升溫至1100?1160°C，并在真空度不低于I X KT2Pa和溫度為1100?1160°C下保溫5min?35min后，在真空度不低于I X 10?2Pa下再以8?12°C /min速度降溫至室溫，得到不銹鋼釬焊連接件，即完成利用用于不銹鋼材料釬焊的含混合稀土的鐵基釬料的釬焊方法；步驟三中所述的鐵基釬料與粘結(jié)劑的體積比為1: (0.5?2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用用于不銹鋼材料釬焊的含混合稀土的鐵基釬料的釬焊方法，其特征在于步驟一中按質(zhì)量分?jǐn)?shù)稱取10%?25%的Cr粉、5%?30%的Ni粉、0.5%?7%的Si粉，4%?8%的P粉、0.3%?5%的Cu粉、0.01%?1%鑭系混合稀土和余量為Fe粉；所述的Ni粉與Cr粉的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%?50% ;所述的Si粉與P粉的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%?13%。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用用于不銹鋼材料釬焊的含混合稀土的鐵基釬料的釬焊方法，其特征在于步驟三中所述的鐵基釬料與粘結(jié)劑的體積比為1: (0.8?1.8)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用用于不銹鋼材料釬焊的含混合稀土的鐵基釬料進(jìn)行釬焊的方法，其特征在于步驟四中在真空度不低于IXKT2Pa下再以10°C /min的速度升溫至1100?1160°C，并在真空度不低于IXKT2Pa和溫度為1100?1160°C下保溫8min?20mino
【文檔編號(hào)】B23K1/008GK103817457SQ201410090340
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2014年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月13日
【發(fā)明者】何鵬, 閻超, 張文良, 陳誠(chéng) 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)