Применение наноструктурных материалов при диффузионной сварке жаропрочных никелевых сплавов

Abstract

При соединении структурно ориентированных или монокристаллических жаропрочных никелевых сплавов, для сохранения их эксплуатационных характеристик необходимо в максимальной степени сохранить в сварном соединении структурную и кристаллографическую ориентировку исходного материала, что достигается при сварке в твердой фазе, например диффузионной. Рассмотрена возможность использования в качестве соединительного слоя при диффузионной сварке отмеченных сплавов пленок из Ni-Al сплава с различным структурным состоянием: наноструктурные кристаллические монолиты интерметаллидов Ni₃Al и NiAl₃, полученные методом сверхбыстрой кристаллизации и осаждением из паровой фазы, а также многослойные пленки, состоящие из отдельных слоев никеля и алюминия. Установлено, что использование в качестве промежуточного слоя пленок в наноструктурном состоянии позволяет активизировать процесс диффузионной сварки никелевых сплавов.

In joining the structurally-oriented or single-crystal high-temperature nickel alloys, it is necessary to retain the structural and crystallographic orientation of the initial material to the maximum degree in the welded joint to preserve their service properties, which is achieved in solid-phase welding, for instance diffusion bonding. The paper considers the possibility of using Ni-Al alloy films with different structural conditions as the interlayer in diffusion bonding of the above alloys: nano-structured crystalline monoliths of Ni₃Al and NiAl₃ intermetallics, obtained by the method of super-fast solidification and vapour-phase deposition, as well as multi-layer films, consisting of individual layers of nickel and aluminium. It is established that use of films in the nano-structured condition as interlayer allows intensifying the process of diffusion bonding of nickel alloys.