Utilisation d'un alliage ternaire pour le brasage La présente invention a pour objet l'utilisation d'un alliage ternaire pour le brasage de pièces métal liques en vue de la confection d'articles soumis en service à des températures de 550,, C et supérieures.
Pour le brasage de pièces. métalliques en vue de l'obtention d'articles soumis en service à des tempé ratures de 550 C et supérieures, il est nécessaire d'utiliser un alliage de brasage donnant un joint résis- tant à ces températures. Les alliages utilisés cou ramment jusqu'ici à cet effet étaient des compositions de métaux non nobles.
Comme ces compositions ten dent à réagir facilement avec les alliages à joindre, ils coulent mal et forment difficilement des joints bien remplis.
Les alliages nickel¯palladium-manganèse appor tent un perfectionnement notable. Ces alliages coulent facilement et forment des joints qui résistent aux températures mentionnées. Il est cependant souvent nécessaire de disposer d'un alliage de brasage sous forme de fil ou de feuille, afin de pouvoir l'appliquer facilement en quantité voulue et dans l'emplacement voulu.
Or, précisément en raison de la résistance aux hautes températures des alliages nickel-palladium- manganèse, ceux-ci sont difficiles à mettre sous forme de fil, feuille ou forme analogue. Ils peuvent bien être façonnés, mass l'usure des outils est considérable.
Les alliages argent-palladium-manganèse sont éga lement supérieurs aux alliages. non nobles pour le brasage, mais sont affectés d'une tendance à laisser s'échapper du palladium et du manganèse par dif fusion dans les. alliages des pièces à braser, ce qui laisse dans le joint une couche riche en argent, rela tivement faible.
La présente invention est basée sur la décou verte surprenante que d'autres alliages ternaires sont supérieurs aux alliages, utilisés précédemment pour le but mentionné. Les alliages utilisés pour le brasage de pièces métalliques. conformément à l'invention sont des alliages ternaires, cuivre-palladium-nickel de com position .correspondant à des points situés dans la surface hachurée du diagramme ternaire représenté au dessin annexé.
Cette surface est en substance celle délimitée par les lignes joignant les points suivants
EMI0001.0054
/o <SEP> Pd <SEP> o/o <SEP> Ni <SEP> 0/o <SEP> Cu
<tb> 21 <SEP> 10 <SEP> 69
<tb> 50 <SEP> 10 <SEP> 40
<tb> 56 <SEP> 20 <SEP> 24
<tb> 49 <SEP> 40 <SEP> 11
<tb> 30 <SEP> 57 <SEP> 13
<tb> 15 <SEP> 60 <SEP> 25
<tb> 10 <SEP> 55 <SEP> 35
<tb> 10 <SEP> 25 <SEP> 65 Les pièces brasées conformément à l'invention sont habituellement formées d'alliages qui (en raison de la présence de chrome,
d'aluminium, de titane ou autres éléments) tendent à former à leur surface des films cohérents, tenaces et réfractaires, et r6sis- tent par conséquent à l'oxydation aux hautes, tempé ratures.
Parmi ces alliages, on peut mentionner ceux consistant en majeure partie en nickel ou en nickel et cobalt, avec au moins 5 % de chrome, avec ou sans autres éléments tels que notamment le fer, le titane et le molybdène;
et les, aciers austénitiques au chrome tels que ceux du type 18 % de chrome - 8 % de nickel. L'alliage de l'invention peut également être utilisé avec avantage pour joindre: les alliages nickel molybdène résistant au fluage ; le tungstène ;
et le molybdène. Les pièces à joindre peuvent être en alliages ou métaux identiques ou différents.
La plupart de ces alliages sont recouverts d'un film d'oxyde réfractaire qui nuit à la formation d'un bon joint. Ce film peut être éliminé en effectuant le brasage avec un fondant composé de borax, d'acide borique ou d'un mélange de borax et d'acide bori que, dans une atmosphère d'hydrogène.
L'alliage utilisé selon l'invention a pour avantage que l'écart entre les pièces à joindre n'est pas criti que. L'alliage non seulement s'écoule bien dans les ouvertures capillaires, mais remplit également de grandes ouvertures,
de sorte qu'il n'est pas nécessaire dans la préparation des surfaces à joindre de faire en sorte qu'elles s'épousent l'une l'autre exactement. L'alliage utilisé selon l'invention a en outre pour avantage qu'il se prête mieux au brasage sous vide que les alliages connus en raison de sa plus faible tendance à se volatiliser sous vide à la température d'écoulement.
Use of a ternary alloy for brazing The present invention relates to the use of a ternary alloy for brazing metal parts liques for the production of articles subjected in service to temperatures of 550, C and higher.
For soldering parts. metal in order to obtain articles subjected in service to temperatures of 550 ° C. and above, it is necessary to use a brazing alloy giving a joint resistant to these temperatures. The alloys commonly used heretofore for this purpose have been non-noble metal compositions.
As these compositions tend to react easily with the alloys to be joined, they flow poorly and hardly form well filled joints.
Nickel-palladium-manganese alloys bring a notable improvement. These alloys flow easily and form seals that withstand the temperatures mentioned. However, it is often necessary to have a brazing alloy in the form of wire or sheet, in order to be able to apply it easily in the desired quantity and in the desired location.
Now, precisely because of the high temperature resistance of nickel-palladium-manganese alloys, they are difficult to form into wire, sheet or the like. They can be shaped well, but the tool wear is considerable.
Silver-palladium-manganese alloys are also superior to alloys. not valuable for brazing, but are affected by a tendency to release palladium and manganese by dif fusion in them. alloys of the parts to be brazed, leaving a relatively weak silver-rich layer in the joint.
The present invention is based on the surprising discovery that other ternary alloys are superior to the alloys previously used for the purpose mentioned. Alloys used for brazing metal parts. according to the invention are ternary alloys, copper-palladium-nickel of com position .corresponding to points located in the hatched surface of the ternary diagram shown in the accompanying drawing.
This surface is in substance that delimited by the lines joining the following points
EMI0001.0054
/ o <SEP> Pd <SEP> o / o <SEP> Ni <SEP> 0 / o <SEP> Cu
<tb> 21 <SEP> 10 <SEP> 69
<tb> 50 <SEP> 10 <SEP> 40
<tb> 56 <SEP> 20 <SEP> 24
<tb> 49 <SEP> 40 <SEP> 11
<tb> 30 <SEP> 57 <SEP> 13
<tb> 15 <SEP> 60 <SEP> 25
<tb> 10 <SEP> 55 <SEP> 35
<tb> 10 <SEP> 25 <SEP> 65 The parts brazed according to the invention are usually formed from alloys which (due to the presence of chromium,
aluminum, titanium or other elements) tend to form cohesive, tough and refractory films on their surfaces, and therefore resist oxidation at high temperatures.
Among these alloys, there may be mentioned those consisting predominantly of nickel or of nickel and cobalt, with at least 5% of chromium, with or without other elements such as in particular iron, titanium and molybdenum;
and austenitic chromium steels such as those of the 18% chromium - 8% nickel type. The alloy of the invention can also be used with advantage to join: nickel-molybdenum alloys resistant to creep; tungsten;
and molybdenum. The parts to be joined can be made of identical or different alloys or metals.
Most of these alloys are covered with a refractory oxide film which interferes with the formation of a good seal. This film can be removed by brazing with a flux composed of borax, boric acid or a mixture of borax and boric acid, in a hydrogen atmosphere.
The alloy used according to the invention has the advantage that the distance between the parts to be joined is not critical. The alloy not only flows well in capillary openings, but also fills large openings,
so that it is not necessary in preparing the surfaces to be joined to make them exactly match each other. The alloy used according to the invention has the further advantage that it lends itself better to vacuum brazing than the known alloys because of its lower tendency to volatilize under vacuum at the flow temperature.