表面镀镍对Ag基钎料钎焊YG6X与GH4169的影响

刘攀; 钟素娟; 裴夤崟; 张冠星; 秦建; 乔瑞林

doi:10.7512/j.issn.1001-2303.2023.04.11

极端连接 | 浏览量 : 0 下载量: 922 CSCD: 0

PDF
导出
分享
收藏
专辑

表面镀镍对Ag基钎料钎焊YG6X与GH4169的影响
Effect of Nickel Plating on the Brazing of YG6X and GH4169 with Ag Based Solder
2023年53卷第4期页码：97-102
收稿：2023-03-15，

纸质出版：2023-04-20
DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2023.04.11
稿件说明：

移动端阅览

刘攀，钟素娟，裴夤崟，等.表面镀镍对Ag基钎料钎焊YG6X与GH4169的影响［J］.电焊机，2023，53（4）：97-102. DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2023.04.11.

LIU Pan, ZHONG Sujuan, PEI Yinyin, et al.Effect of Nickel Plating on the Brazing of YG6X and GH4169 with Ag Based Solder[J].Electric Welding Machine, 2023, 53(4): 97-102. DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2023.04.11.

摘要

针对AgCuNiMn系钎料在GH4169合金表面的流动性能较弱的问题，在YG6X/AgCuNiMn/GH4169钎焊体系中，通过对比钎料在有无镍镀层的GH4169表面的润湿形貌及最终润湿角的大小，分析了GH4169表面镀镍对钎料在GH4169表面润湿性能的影响；并借助SEM对有镍镀层钎缝组织进行分析，结合接头拉伸性能试验揭示了镀镍层对接头微观组织与力学性能的影响。研究结果表明，在GH4169表面镀镍能显著提高钎料在合金表面的润湿铺展性能，镀镍后AgCuNiMn钎料在合金表面润湿角最小可达4°；在钎料与高温合金界面处存在约20 μm的镍层反应区，该反应区在提高钎料润湿性能的同时一定程度上阻碍了高温合金母材中Fe、Cr与Nb等元素向钎缝区域扩散，从而降低了接头的拉伸强度，平均抗拉强度为631.6 MPa。

Abstract

In response to the issue of weak flowability of AgCuNiMn filler metal on the surface of superalloys

in the YG6X/AgCuNiMn/GH4169 brazing system

the wetting morphology and final wetting angle of the brazing materials on the GH4169 surface with or without nickel coating were compared

and the effect of nickel plating on the wetting performance of the brazing materials on the GH4169 surface was analyzed; and with the help of SEM

the microstructure of the brazed joint with nickel coating was analyzed

and combined with the tensile performance test results of the joint

the influence of the nickel coating on the microstructure and mechanical properties of the joint was revealed. The study found that nickel plating on the surface of GH4169 can significantly improve the wetting and spreading performance of the solder on the alloy surface. After nickel plating

the minimum wetting angle of AgCuNiMn solder on the alloy surface can reach 4 °

and there is about 20 μm reaction zone at the interface between the solder and the superalloy. The presence of the reaction zone can improve the wettability of the solder and prevent the diffusion of elements such as Fe

and Nb from the base metal of the superalloy into the solder joint region

thereby reducing the tensile strength of the joint

with an average tensile strength of 631.6 MPa.

关键词

Keywords

references

陈刚，邓人钦，薛伟，等 . 硬质合金与钢焊接的研究进展［J］. 材料导报， 2022 ， 36 （ 22 ）： 253 - 261 .

CHEN G ， DENG R Q ， XUE W ， et al . Research Progress of Welding Between Cemented Carbide and Steel ［J］. Materials Reports ， 2022 ， 36 （ 22 ）： 253 - 261 .

Bobzin K ， Öte M ， Hebing J . Approaches and possibilities for reducing residual stresses in induction brazed cemented carbide/steel joints ［J］. Welding in the World . 2020 ， 64 （ 9 ）： 1579 - 1587 .

YIN X ， MA Q ， CUI B ， et al . Current review on the research status of cemented carbide brazing： filler materials and mechanical properties ［J］. Metals and Materials International ， 2021 ， 27 （ 4 ）： 571 - 583 .

高泽，刘博，郑立彦，等 . 硬质合金与结构钢钎焊结构低温力学性能试验［J］. 南京航空航天大学学报， 2022 ， 54 （ 03 ）： 404 - 410 .

GAO Z ， LIU B ， ZHEN L Y ， et al . Experiment of Low Temperature Mechanical Properties for Brazing Structure of Hard Alloy Steel and Structural Steel ［J］. Journal of Nanjing University of Aeronautics & Astronautics ， 2022 ， 54 （ 03 ）： 404 - 410 .

龙伟民，张青科，马佳，等 . 浅谈硬钎料的应用现状与发展方向［J］. 焊接， 2013 （ 01 ）： 18 - 21，69 .

LONG W M ， ZHANG Q K ， MA J ， et al . Review on application and development of brazing filler metals ［J］. Welding & Joining ， 2013 （ 01 ）： 18 - 21，69 .

龙伟民，程亚芳，钟素娟，等 . 提高中国钎焊材料质量的技术途径［J］. 焊接， 2010 （ 01 ）： 20 - 25，70 .

LONG W M ， CHENG Y F ， ZHONG S J ， et al . Technical approaches to improve brazing materials quality ［J］. Welding & Joining ， 2010 （ 01 ）： 20 - 25，70 .

龙伟民，张冠星，张青科，等 . 钎焊过程原位合成高强度银钎料［J］. 焊接学报， 2015 ， 36 （ 11 ）： 1 - 4，113 .

LONG W M ， ZHANG G X ， ZHANG Q K ， et al . In-situ synthesis of high strength Ag brazing filler metals during brazing process ［J］. Transactions of the China Welding Institution ， 2015 ， 36 （ 11 ）： 1 - 4，113 .

龙伟民，董博文，张青科，等 . 基于银合金先导润湿的铜磷钎料钎焊钢［J］. 焊接学报， 2017 ， 38 （ 01 ）： 1 - 4 .

LONG W M ， DONG B W ， ZHANG Q K ， et al . Brazing of carbon steel using Cu-P brazing filler metals based on guide wetting of Ag alloys ［J］. Transactions of the China Welding Institution ， 2017 ， 38 （ 01 ）： 1 - 4 .

杜金辉，吕旭东，邓群，等 . GH4169合金研制进展［J］. 中国材料进展， 2012 ， 31 （ 12 ）： 12 - 20 .

DU J H ， LV X D ， DENG Q ， et al . Progress in GH4169 Alloy Development ［J］. Materials China ， 2012 ， 31 （ 12 ）： 12 - 20 .

刘攀，钟素娟，裴夤崟，等 . 硬质合金与高温合金钎焊界面组织与极端工况下的力学性能［J］. 电焊机， 2022 ， 52 （ 11 ）： 1 - 8 .

LIU P ， ZHONG S J ， PEI Y Y ， et al . Microstructure and Extreme Mechanical Properties of Brazing Joints Between Cemented Carbide and Superalloy ［J］. Electric Welding Machine ， 2022 ， 52 （ 11 ）： 1 - 8 .

Ray N ， Froyen L ， Vanmeensel K ， et al . Wetting and solidification of silver alloys in the presence of tungsten carbide ［J］. Acta Materialia ， 2018 ， 144 ： 459 - 469 .

Hasanabadi Mahyar ， Omidvar Hamid ， Shamsipur Ali . Effect of BAg1 Ni-Electroplating on microstructure and properties of WC-Co-brazed joints ［J］. Materials Science and Technology ， 2017 ， 33 （ 17 ）： 2110 - 2119 .

刘智雄，唐欣，朱铁夫，等 . GH4169的钎焊性改进研究［J］. 热加工工艺， 2014 ， 43 （ 19 ）： 184 - 185，189 .

LIU Z X ， TANG X ， ZHU T F ， et al . Research on Brazeability Improvement of GH4169 ［J］. Hot Working Technology ， 2014 ， 43 （ 19 ）： 184 - 185，189 .

Chapman oel M ， Corbin Stephen F ， Moreau Eric D . Influence of a Ni Plating Surface Preparation on Transient Liquid Phase Bonding Behaviour of Inconel 718/BNi-2 ［J］. Metallurgical and Materials Transactions A . 2021 ， 52 （ 11 ）： 4800 - 4812 .

编辑部网址： http：//www.71dhj.com http://www.71dhj.com