[发明专利]一种采用Ni-Cr-W-B-Si-Fe钎料钎焊Hastelloy N合金的方法

说明书

本发明公开了一种采用Ni‑Cr‑W‑B‑Si‑Fe钎料钎焊Hastelloy N合金的方法，过程为：1）对待焊Hastelloy N合金进行表面处理；2）将Ni粉、Cr粉、W粉、B粉、Si粉和Fe粉研磨混合后加入到粘结剂中并搅拌均匀，得到钎料糊状物；3）取两块步骤1）表面处理后的Hastelloy N合金，将步骤2）所得钎料糊状物均匀涂覆在第一块Hastelloy N合金的待焊面上形成涂覆层；第一块Hastelloy N合金的待焊面上的涂覆层与第二块Hastelloy N合金的待焊面之间用胶水粘结固定，得到被焊工件；4）步骤3）所得被焊工件放入真空钎焊炉内进行加热活化处理，随后降温冷却，完成Hastelloy N合金的钎焊。本发明的钎焊方法具有可操作性强、不破坏Hastelloy N合金母材原有结构等优点，获得钎焊接头的剪切强度可高达589MPa，适用于高温环境使用。

技术领域

本发明属于合金焊接技术领域，具体涉及一种采用Ni-Cr-W-B-Si-Fe钎料钎焊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，受到广泛关注。

Hastelloy N合金是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合金常被用于制造熔盐堆回路管道、堆芯容器、换热器等。由于换热器中多为薄壁管板结构，采用熔焊技术会熔蚀薄管板，破坏管板结构的完整性。解决换热器中Hastelloy N合金管板与壳体之间的连接的问题至关重要。

钎焊是连接Hastelloy N合金的常见方法。钎焊技术具有可操作性强、生产投资费用少、不破坏母材原有结构等优点。目前，用于Hastelloy N合金之间连接的钎料有Ti和Au等，但所获得的接头不适用于高温环境。基于以上分析可知，设计一种新型钎料制备适用于高温环境的Hastelloy N合金接头具有重要意义。

发明内容

针对现有技术存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种采用Ni-Cr-W-B-Si-Fe钎料钎焊Hastelloy N合金的方法。

所述的一种采用Ni-Cr-W-B-Si-Fe钎料钎焊Hastelloy N合金的方法，其特征在于包括以下步骤：

1）对待焊Hastelloy N合金进行表面处理，即对Hastelloy N合金的待焊面依次进行去除油污、打磨和抛光的处理；

2）羟乙基纤维素用水调成胶体状，得到粘结剂备用；将Ni粉、Cr粉、W粉、B粉、Si粉和Fe粉研磨混合，研磨后得到Ni-Cr-W-B-Si-Fe粉钎料；将所得Ni-Cr-W-B-Si-Fe粉钎料加入到上述配制得到的粘结剂中并搅拌均匀，得到钎料糊状物；

3）取两块步骤1）表面处理后的Hastelloy N合金，将步骤2）所得钎料糊状物均匀涂覆在第一块Hastelloy N合金的待焊面上形成涂覆层；第一块Hastelloy N合金的待焊面上的涂覆层与第二块Hastelloy N合金的待焊面之间用胶水进行粘结固定，得到被焊工件；

4）将步骤3）所得被焊工件放入真空钎焊炉内进行加热活化处理，使被焊工件中的胶水和粘结剂充分挥发，且两块Hastelloy N合金的待焊面之间通过通过液化的钎料发生连接，随后降温冷却，最终完成Hastelloy N合金的钎焊。

所述的一种采用Ni-Cr-W-B-Si-Fe钎料钎焊Hastelloy N合金的方法，其特征在于步骤1）中，对待焊Hastelloy N合金进行表面处理的具体过程为：将待焊Hastelloy N合金置于丙酮中超声清洗以除去其表面的油污，随后将Hastelloy N合金从丙酮中取出并干燥，接着用砂纸打磨Hastelloy N合金的待焊面，最后采用金刚石抛光剂进行抛光处理。