×
09.06.2019
219.017.7b23

ПРИСАДОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к сплавам на основе никеля, предназначенным для применения в авиационной, энергетической отраслях промышленности в качестве присадочного материала в сварных конструкциях в виде «лапши» или в виде сварочной проволоки. Для обеспечения повышенной кратковременной прочности сварного соединения при комнатной и повышенных температурах, а также жаропрочности сварных соединений предложен присадочный материал на основе никеля. Материал содержит, мас.%: углерод 0,05-0,1, хром 21-24, молибден 6,5-7,5, вольфрам 6,5-7,5, титан 1,7-2,1, марганец 0,1-0,5, кремний 0,1-0,3, кобальт 10,5-12,5, магний 0,01-0,05, лантан 0,01-0,05, никель - остальное. Применение предлагаемого присадочного материала на основе никеля для сварки жаропрочных сплавов позволит повысить ресурс и надежность сварных конструкций горячего тракта двигателя. 1 табл.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к сплавам на основе никеля, предназначенным для применения в авиационной, энергетической отраслях промышленности в качестве присадочного материала в сварных конструкциях в виде «лапши» или в виде сварочной проволоки.

Известен сварочный материал на основе никеля, имеющий следующий химический состав, мас.%:

углерод 0,08
хром 14-16
молибден 14-16
марганец 1,0-2,0
кремний 0,5
железо не более 4,0
никель остальное

(ГОСТ 2246-70 «Проволока стальная сварочная»).

Известен также присадочный материал, имеющий следующий химический состав, мас. %:

углерод ≤0,15
хром 14-16
молибден 2-4
кобальт 8-12
ниобий 3-4
алюминий 0,5-1,5
вольфрам 2-4
кремний ≤0,5
марганец ≤1,5
ванадий 0,5-1,2
никель остальное

(«Присадочный материал для сварки жаропрочных никелевых сплавов» Л.И.Сорокин, журнал «Сварочное производство» №4, 2003 г.).

Известен присадочный материал на основе никеля, используемый для сварки при ремонте узлов двигателя, содержащий, мас.%:

углерод 0,09
кобальт 10
хром 18-22
алюминий 0,2-0,7
цирконий 0,06
бор 0,015
марганец 0,4-1,2
кремний 0,2-0,45
никель остальное

(Патент ЕР №1090710).

Известные присадочные материалы обладают низкой стойкостью к образованию горячих трещин при сварке, а также пониженной жаропрочностью.

Известен состав присадочного материала на основе никеля, содержащий, мас.%:

углерод 0,02
хром 20-24
молибден 8-12
вольфрам 0,1-12
алюминий 0,03-0,4
железо ≤5
марганец ≤0,4
никель остальное

(Патент US №6447716).

Присадочный материал обладает пониженной жаропрочностью.

Известен присадочный материал, имеющий следующий химический состав, мас.%:

углерод 0,02-0,1
хром 20-25
кобальт 25-32
вольфрам 10-16
алюминий 0,2-0,7
неодим 0,01-0,1
лантан 0,01-1
никель остальное

(А.с. СССР №1072501).

Присадочный материал обладает пониженной пластичностью, не достаточно высокой жаропрочностью.

Известен присадочный материал на основе никеля, содержащий, мас.%:

углерод 0,04
кремний 0,01-0,5
марганец 7
хром 28-31,5
ниобий 0,5
тантал 0,005-3
железо 7-11
алюминий 0,01-0,4
титан 0,01-0,45
ванадий 0,5
никель остальное

(Заявка WO №2005070612).

Известный присадочный материал обладает недостаточно высокой жаропрочностью. Высокое содержание хрома в присадочном материале способствует образованию охрупчивающих фаз, например, σ-фаз, снижающих его пластичность.

Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является присадочный материал следующего химического состава, мас.%:

углерод ≤0,1
хром 19-22
молибден 7-9
вольфрам 7-9
титан + алюминий ≤3,3
железо ≤3,0
кремний ≤0,6
марганец ≤0,5
никель остальное

(Присадочный материал для сварки жаропрочных никелевых сплавов» Л.И.Сорокин, журнал «Сварочное производство» 2003 г. №4, стр.35).

Присадочный материал-прототип обладает недостаточной кратковременной прочностью сварного соединения при комнатной и повышенных температурах, а также недостаточной жаропрочностью сварных соединений.

Технической задачей изобретения является разработка присадочного материала на основе никеля, обеспечивающего повышение кратковременной прочности сварного соединения при комнатной и повышенных температурах, а также жаропрочности сварных соединений.

Для достижения поставленной технической задачи предложен присадочный материал на основе никеля, содержащий углерод, хром, молибден, вольфрам, титан, марганец, кремний, который дополнительно содержит кобальт, магний, лантан, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

углерод 0,05-0,1
хром 21-24
молибден 6,5-7,5
вольфрам 6,5-7,5
титан 1,7-2,1
марганец 0,1-0,5
кремний 0,1-0,3
кобальт 10,5-12,5
магний 0,01-0,05
лантан 0,01-0,05
никель остальное

Авторами установлено, что введение кобальта, магния и лантана при заявленном содержании и соотношении компонентов в предлагаемый присадочный материал обеспечивает повышение кратковременной прочности сварных соединений при комнатной и повышенной температурах и их жаропрочности.

Примеры осуществления

В вакуумных печах были выплавлены присадочные материалы, составы которых приведены в таблице. Слитки после механической обработки были прокованы на сутунки и прокатаны на лист. Листы подвергались закалке и обрабатывались в растворах кислот и щелочей для снятия окалины после термообработки. Из листов нарезалась «лапша», которая использовалась в качестве присадочного металла при сварке жаропрочных никелевых сплавов. Ручную аргонодуговую сварку с присадочным металлом осуществляли током 80-100 А при скорости 5-7 м/ч. Приведенные в таблице механические свойства сварных соединений показывают, что применение предлагаемого состава присадочного материала для сварки жаропрочных никелевых сплавов позволяет повысить кратковременную прочность сварных соединений при комнатной и повышенной температурах и их жаропрочность на 30%.

Применение предлагаемого присадочного материала на основе никеля для сварки жаропрочных сплавов позволит повысить ресурс и надежность сварных конструкций горячего тракта двигателя.

Составы и свойства предлагаемого присадочного материала и присадочного материала-прототипа
№ п/п Содержание элементов, мас.% Свойства сварного соединения
С Cr Мо W Ti Al Fe Co Si Mn Mg La Ni Предел прочности сварного соединения, σв, МПа Предел длительной прочности сварного соединения
σ1000100, МПа
Температура, °С
20 1000
1 0,05 21 6,5 6,5 1,7 - - 10,5 0,1 0,1 0,01 0,01 остальное 554 147 41
2 0,1 24 7,5 7,5 2,1 - - 11,5 0,2 0,3 0,025 0,025 -''- 598 152 44
3 0,07 22,5 7 7 1,9 - - 12,5 0,3 0,5 0,05 0,05 -''- 580 150 42
4 0,1 19,5 8 8 Ti+Al≤3,3 <3 - 0,6 0,5 - - -''- 532 106 35

Присадочный материал на основе никеля для сварки жаропрочных сплавов, содержащий углерод, хром, молибден, вольфрам, титан, марганец, кремний, отличающийся тем, что он дополнительно содержит кобальт, магний, лантан при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 354 items.
20.04.2013
№216.012.36e0

Эпоксидная композиция холодного отверждения

Изобретение относится к области создания двухкомпонентных эпоксидных композиций холодного отверждения для изготовления препрегов, которые могут быть использованы в строительстве, а также в авиационной, машиностроительной, судостроительной и других областях техники. Предлагаемая эпоксидная...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479601
Дата охранного документа: 20.04.2013
27.04.2013
№216.012.3a7d

Состав для получения защитного покрытия на стальных деталях

Изобретение относится к химической поверхностной обработке стальных деталей и может быть использовано при изготовлении валов газотурбинных двигателей, шасси вертолетов и других деталей для защиты от коррозии при эксплуатации в различных климатических условиях, в том числе при повышенных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480534
Дата охранного документа: 27.04.2013
10.06.2013
№216.012.489a

Сплав на основе титана

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к производству титановых сплавов, и может быть использовано в конструкциях, работающих при температурах до 650°С, например для деталей корпуса и статорных лопаток компрессора высокого давления газотурбинных двигателей. Сплав на основе титана...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484166
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.06.2013
№216.012.489b

Сплав на основе интерметаллида nial и изделие, выполненное из него

Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству сплавов на основе интерметаллида NiАl и изделиям, получаемым из них методом направленной кристаллизации, с монокристаллической или столбчатой структурами, например лопаток газовых турбин, работающих при температурах до 1200°С....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484167
Дата охранного документа: 10.06.2013
27.07.2013
№216.012.59cf

Эпоксидная композиция для изготовления изделий из полимерных композиционных материалов методом вакуумной инфузии

Изобретение относится к эпоксидным композициям холодного отверждения и может быть использовано для изготовления конструкций, в том числе крупногабаритных, из полимерных композиционных материалов (ПКМ) методом вакуумной инфузии в областях техники. Эпоксидная композиция включает эпоксидную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488612
Дата охранного документа: 27.07.2013
27.08.2013
№216.012.6531

Устройство для неразрушающего контроля труднодоступных элементов конструкции

Использование: для неразрушающего контроля труднодоступных элементов конструкции. Сущность: заключается в том, что устройство для неразрушающего контроля труднодоступных элементов конструкции включает приводной блок, имеющий, по крайней мере, один магнит, расположенный на внешней поверхности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491542
Дата охранного документа: 27.08.2013
10.09.2013
№216.012.670a

Способ получения монокристаллических изделий из никелевых жаропрочных сплавов с заданной кристаллографической ориентацией

Изобретение относится к металлургии. Способ включает отливку монокристаллической заготовки произвольной кристаллографической ориентации, ее травление на макроструктуру, определение ориентации заготовки как угла между ее геометрической осью и плоскостью выбранной кристаллографической ориентации,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492025
Дата охранного документа: 10.09.2013
10.09.2013
№216.012.670b

Устройство для получения отливок с направленной и монокристаллической структурой

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для получения лопаток стационарных ГТД и ГТУ, створок и проставок реактивного сопла, дисковых заготовок. Устройство содержит вакуумную камеру с торцевыми крышками, индукционную плавильную печь, печь подогрева литейных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492026
Дата охранного документа: 10.09.2013
10.09.2013
№216.012.670d

Способ получения металлического порошка

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к получению мелкодисперсных металлических порошков заданного гранулометрического состава. Может использоваться для соединения, ремонта и изготовления деталей газотурбинных двигателей (ГТД), двигателей внутреннего сгорания, применяемых в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492028
Дата охранного документа: 10.09.2013
27.09.2013
№216.012.6e9a

Способ получения высокоармированного композиционного материала al-sic и изделие, полученное на его основе

Изобретение относится к способам получения композиционных материалов для теплоотводящих оснований полупроводниковых приборов, в частности, композиционного материала Al-SiC, имеющего металлическое покрытие, и изделиям, полученным с использованием этих материалов. Способ включает пропитку порошка...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493965
Дата охранного документа: 27.09.2013
Showing 1-10 of 16 items.
10.05.2014
№216.012.c100

Лента из порошкового высокотемпературного припоя на органической связке

Изобретение может быть использовано при изготовлении пайкой радиаторов, соединений трубопроводов, уплотнительных материалов, сопловых и рабочих лопаток турбин. Лента из порошкового высокотемпературного припоя на органической связке содержит полимер акриловой смолы и дибутилфталат, при следующем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515157
Дата охранного документа: 10.05.2014
10.04.2015
№216.013.406b

Припой на основе свинца

Изобретение может быть использовано для изготовления припоев на основе свинца. Припой содержит компоненты в следующих соотношениях, мас.%: олово 4,0-7,0; индий 0,5-2,0; медь 0,001-0,1; сурьма 0,2-1,0; натрий 0,001-0,2; висмут 1,0-3,0; никель 0,1-0,5; церий 0,005-0,1; цинк 0,001-0,3; свинец -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547979
Дата охранного документа: 10.04.2015
20.04.2015
№216.013.41ff

Способ определения прочности сцепления покрытия с кремниевой подложкой

Изобретение относится к исследованиям механических свойств покрытий, а именно к способам определения прочности сцепления покрытий с подложкой. Способ определения прочности сцепления покрытия с кремниевой подложкой заключается в том, что покрытие с внешним серебряным слоем соединяют с деталями...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548393
Дата охранного документа: 20.04.2015
27.07.2015
№216.013.6769

Способ пайки пористого материала с подложкой

Изобретение может быть использовано при пайке пористых материалов с подложкой, например, для уплотнений торцов лопаток газотурбинных двигателей со статором или при изготовлении панелей шумоглушения. Между пористым материалом и подложкой размещают порошковый припой с органическим связующим....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002558026
Дата охранного документа: 27.07.2015
20.08.2015
№216.013.70f1

Припой на основе никеля для изготовления конструкции типа "блиск"

Изобретение относится к области металлургии, а именно к припоям на основе никеля, которые могут использоваться при изготовлении паяных деталей горячего тракта турбин газотурбинных двигателей. Припой на основе никеля содержит, мас.%: хром 8,0-15,0; бор 2,0-3,5; алюминий 3,0-5,0; ниобий 3,0-5,0;...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560483
Дата охранного документа: 20.08.2015
10.10.2015
№216.013.8099

Способ сушки покрытия из серебросодержащей пасты

Изобретение относится к способу сушки покрытия из серебросодержащей пасты, используемой для получения неразъемного соединения при изготовлении силовых полупроводниковых приборов по технологии КНМ «кремний на молибдене». Данная технология позволяет получать соединения при низкой температуре с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564518
Дата охранного документа: 10.10.2015
20.12.2015
№216.013.9c70

Способ изготовления ротора турбины из никелевого жаропрочного сплава

Изобретение относится к области изготовления ротора турбины газотурбинного двигателя, состоящего из двух и более деталей, изготовленных преимущественно из никелевого жаропрочного сплава с применением электронно-лучевой сварки. Способ включает получение по меньшей мере двух заготовок компонентов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571673
Дата охранного документа: 20.12.2015
13.01.2017
№217.015.7dd5

Припой на основе титана для пайки сплава на основе интерметаллида ниобия

Изобретение относится к области металлургии, а именно к высокотемпературным припоям на основе титана, которое может найти применение при изготовлении паяных деталей горячего тракта газотурбинных двигателей. Припой на основе титана для пайки сплава на основе интерметаллида ниобия с температурой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002600785
Дата охранного документа: 27.10.2016
13.01.2017
№217.015.882d

Присадочный материал на основе никеля

Изобретение относится к сплавам на основе никеля в качестве присадочного материала, предназначенного для изготовления деталей и узлов наиболее высокотемпературных зон горячего тракта перспективных двигателей, длительно работающих при температурах до 1200°С. Присадочный материал на основе никеля...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602570
Дата охранного документа: 20.11.2016
13.01.2017
№217.015.8a9c

Присадочный материал на основе алюминия, легированный редкоземельными металлами

Изобретение может быть использовано при изготовлении присадочных материалов для сварки алюминиевых сплавов, в частности сварных конструкций из высокопрочных алюминиевых сплавов системы Al-Cu-Li. Присадочный материал содержит компоненты в следующем соотношении, мас. %: медь 5,0-12,0, цирконий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002604084
Дата охранного документа: 10.12.2016
+ добавить свой РИД