Investigation of brazing filler for brazing high-temperature nickel alloys of marine gas turbines

Abstract

Мета. Cтворення припою для паяння жароміцних нікелевих сплавів морських газотурбінних двигунів нового покоління, що дозволить підняти температуру робочого газу на 40…60°С. Методика. Для досягнення мети, було використані високотемпературний диференційний термічний аналіз та тигельний методи дослідження високотемпературної сольової корозії припою. Результати. Методом високотемпературного диференціального аналізу досліджувались критичні температури сплавів СМ93-ВІ і СМ96-ВІ. В якості депресантів бралися цирконій, гафній і бор. Після дослідження взаємодії припою з основним металом було вибрано депресант найбільш ефективний депресант бор для подальшого використання, який дозволяє регулювати температуру паяння і плавлення припої шляхом зміни його концентрації. Було виплавлено припої для експериментального дослідження поверхневих властивостей. Для порівняння Припій ВПр36 використовувався для порівняння результатів. В якості оцінювання затікання припоїв у зазори використані клинові зразки, в яких зазор змінювався від 0 до 0,6 мм. В роботі було установлено основний фактор впливу на крайові кути та вплив підготовки поверхні на розтікання припою. Паралельно проведено розрахунки стійкості сплавів проти сігматизації, критичних точок, складу і вмісту γ і γ'-фаз, карбідів, боридів тощо. Дослідження стійкості припою проти високотемпературної сольової корозії проводили у розплаві солей 75 % Na2SO4 + 25 % NaCl при температурі 900 °С протягом 24 годин. Розроблений припій може використовуватись не тільки для з’єднання жароміцних сплавів, а і для виправлення поверхневих дефектів відливок. Наведено режими паяння припоєм SBM-4 для полікристалічного і монокристалічного сплаву. Наукова новизна. Досліджено використання принципу легування сплавів морських газових турбін легованих танталом і ренієм при розробці припою для сплавів морських турбін. Практична значимість. Розроблено припій SBM-4 для паяння жароміцних нікелевих сплавів як із спрямованої кристалізації так і для монокристалічних. Тривала міцність спаяних з’єднань не поступається світовому рівню.