[發明專利]一種采用鈦箔釬焊連接Hastelloy N合金的方法

有效

• 申請號: 201610042392.7
• 申請日: 2016-01-22
• 公開（公告）號: CN105537711B
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 賀艷明;楊學順;楊建國;謝浩;沈寒旸;王麗梅;謝志剛;高增梁
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B23K1/008
• 分類號: B23K1/008;B23K1/20
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳秉中

本發明是一種采用鈦箔釬焊連接Hastelloy N合金的方法，該方法選取鈦箔作為釬焊時的連接材料，采用502膠水將Hastelloy N合金板一、鈦箔和Hastelloy N合金板二粘牢；隨后進行釬焊，釬焊過程中，鈦箔中Ti元素與Hastelloy N合金中的Ni元素發生共晶熔化轉變為液相，在此過程中Hastelloy N合金內的Cr、Mo、Fe、Si、C等元素向釬縫內溶解并發生擴散作用；凝固過程中，釬縫內形成了TiNi₃基體、Mo?Ni顆粒及TiC顆粒等組織。本發明的有益效果：通過應用釬焊技術實現了Hastelloy N合金薄壁管板之間的連接，獲得了高溫下穩定可靠的接頭，該方法成本低、操作簡單，提高了熔鹽管路部件等的運行壽命，促進了熔鹽堆的發展和應用。

技術領域

本發明屬于Hastelloy N合金焊接技術領域，具體涉及一種采用鈦箔釬焊連接Hastelloy N合金的方法。

背景技術

熔鹽堆作為第四代核反應堆六種候選堆型之一，具有核燃料可持續利用、高的熱轉化效率、良好的安全性等優點。Hastelloy N合金作為一種固溶強化型鎳基高溫合金，具有優異的高溫力學性能、抗氧化性、耐腐蝕性以及耐輻照性能。基于此，Hastelloy N合金常被用來制造回路管道、堆芯容器及換熱器等熔鹽堆中的關鍵部件。由于換熱器中多是薄壁管板結構，采用常規的熔焊技術會熔蝕薄管壁，破壞管板結構的完整性。如何解決換熱器中Hastelloy N合金管板之間的連接問題對推動熔鹽堆的發展和應用至關重要。釬焊技術具有成本低、操作簡單、不破壞母材原有結構、獲得的接頭強度高、性能穩定等優點。因此，本發明采用釬焊的方法連接Hastelloy N合金與Hastelloy N合金，相關技術亟待解決。

發明內容

本發明的目的在于提供一種采用鈦箔釬焊連接Hastelloy N合金的方法。

為了實現上述目的，本發明所采取的措施：

所述的一種采用鈦箔釬焊連接Hastelloy N合金的方法，其特征在于在兩塊材質相同的Hastelloy N合金板一和Hastelloy N合金板二之間采用鈦箔作為釬焊材料進行釬焊連接，作為釬焊材料的鈦箔與Hastelloy N合金板一、Hastelloy N合金板二中的Ni元素發生共晶融化轉變為液相，使得Hastelloy N合金板一和Hastelloy N合金板二內的Cr、Mo、Fe、Si、C等元素向釬縫內溶解并發生擴散，凝固結束后，使得釬縫里形成了TiNi₃基體5、Mo-Ni顆粒6及TiC顆粒4等組織。

所述的一種采用鈦箔釬焊連接Hastelloy N合金的方法，其特征在于包括如下幾個步驟：

1）用砂紙打磨并拋光，除去Hastelloy N合金板一和Hastelloy N合金板二表面的油污；

2）選取一定厚度與純度的鈦箔作為釬焊時所用釬料；

3）將各部分材料按照Hastelloy N合金板一、鈦箔、Hastelloy N合金板二的順序用502膠水緊密粘牢，放入高溫真空爐；

4）將Hastelloy N合金板一、鈦箔、Hastelloy N合金板二加熱到290-310℃，保溫25~30分鐘，以使502膠水揮發；

5）將Hastelloy N合金板一、鈦箔、Hastelloy N合金板二繼續加熱到920-940℃，保溫8~12分鐘，以保證真空爐中溫度分布均勻；

6）將Hastelloy N合金板一、鈦箔、Hastelloy N合金板二繼續加熱到釬焊溫度，保溫5~60分鐘，鈦箔與Hastelloy N合金板一、Hastelloy N合金板二中的Ni元素發生共晶熔化轉變為液相，并使 Hastelloy N合金內的Cr、Mo、Fe、Si、C等元素向釬縫內溶解并發生擴散；