[发明专利]一种采用钛箔钎焊连接Hastelloy N合金的方法

说明书

本发明是一种采用钛箔钎焊连接Hastelloy N合金的方法，该方法选取钛箔作为钎焊时的连接材料，采用502胶水将Hastelloy N合金板一、钛箔和Hastelloy N合金板二粘牢；随后进行钎焊，钎焊过程中，钛箔中Ti元素与Hastelloy N合金中的Ni元素发生共晶熔化转变为液相，在此过程中Hastelloy N合金内的Cr、Mo、Fe、Si、C等元素向钎缝内溶解并发生扩散作用；凝固过程中，钎缝内形成了TiNi₃基体、Mo‑Ni颗粒及TiC颗粒等组织。本发明的有益效果：通过应用钎焊技术实现了Hastelloy N合金薄壁管板之间的连接，获得了高温下稳定可靠的接头，该方法成本低、操作简单，提高了熔盐管路部件等的运行寿命，促进了熔盐堆的发展和应用。

技术领域

本发明属于Hastelloy N合金焊接技术领域，具体涉及一种采用钛箔钎焊连接Hastelloy N合金的方法。

背景技术

熔盐堆作为第四代核反应堆六种候选堆型之一，具有核燃料可持续利用、高的热转化效率、良好的安全性等优点。Hastelloy N合金作为一种固溶强化型镍基高温合金，具有优异的高温力学性能、抗氧化性、耐腐蚀性以及耐辐照性能。基于此，Hastelloy N合金常被用来制造回路管道、堆芯容器及换热器等熔盐堆中的关键部件。由于换热器中多是薄壁管板结构，采用常规的熔焊技术会熔蚀薄管壁，破坏管板结构的完整性。如何解决换热器中Hastelloy N合金管板之间的连接问题对推动熔盐堆的发展和应用至关重要。钎焊技术具有成本低、操作简单、不破坏母材原有结构、获得的接头强度高、性能稳定等优点。因此，本发明采用钎焊的方法连接Hastelloy N合金与Hastelloy N合金，相关技术亟待解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用钛箔钎焊连接Hastelloy N合金的方法。

为了实现上述目的，本发明所采取的措施：

所述的一种采用钛箔钎焊连接Hastelloy N合金的方法，其特征在于在两块材质相同的Hastelloy N合金板一和Hastelloy N合金板二之间采用钛箔作为钎焊材料进行钎焊连接，作为钎焊材料的钛箔与Hastelloy N合金板一、Hastelloy N合金板二中的Ni元素发生共晶融化转变为液相，使得Hastelloy N合金板一和Hastelloy N合金板二内的Cr、Mo、Fe、Si、C等元素向钎缝内溶解并发生扩散，凝固结束后，使得钎缝里形成了TiNi₃基体5、Mo-Ni颗粒6及TiC颗粒4等组织。

所述的一种采用钛箔钎焊连接Hastelloy N合金的方法，其特征在于包括如下几个步骤：

1）用砂纸打磨并抛光，除去Hastelloy N合金板一和Hastelloy N合金板二表面的油污；

2）选取一定厚度与纯度的钛箔作为钎焊时所用钎料；

3）将各部分材料按照Hastelloy N合金板一、钛箔、Hastelloy N合金板二的顺序用502胶水紧密粘牢，放入高温真空炉；

4）将Hastelloy N合金板一、钛箔、Hastelloy N合金板二加热到290-310℃，保温25~30分钟，以使502胶水挥发；

5）将Hastelloy N合金板一、钛箔、Hastelloy N合金板二继续加热到920-940℃，保温8~12分钟，以保证真空炉中温度分布均匀；

6）将Hastelloy N合金板一、钛箔、Hastelloy N合金板二继续加热到钎焊温度，保温5~60分钟，钛箔与Hastelloy N合金板一、Hastelloy N合金板二中的Ni元素发生共晶熔化转变为液相，并使 Hastelloy N合金内的Cr、Mo、Fe、Si、C等元素向钎缝内溶解并发生扩散；