SE529913C2 - Brazing articles of stainless steel, e.g. large heat exchanger involves applying an iron-based brazing filler material to parts of stainless steel, heating the parts, and providing brazed areas with specific average hardness - Google Patents
Brazing articles of stainless steel, e.g. large heat exchanger involves applying an iron-based brazing filler material to parts of stainless steel, heating the parts, and providing brazed areas with specific average hardnessInfo
- Publication number
- SE529913C2 SE529913C2 SE0501199A SE0501199A SE529913C2 SE 529913 C2 SE529913 C2 SE 529913C2 SE 0501199 A SE0501199 A SE 0501199A SE 0501199 A SE0501199 A SE 0501199A SE 529913 C2 SE529913 C2 SE 529913C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- stainless steel
- iron
- gaps
- soldered
- parts
- Prior art date
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 133
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 83
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 63
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 title claims abstract description 43
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 43
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000005219 brazing Methods 0.000 title abstract description 7
- 239000000945 filler Substances 0.000 title abstract 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 33
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims description 110
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 50
- 238000005476 soldering Methods 0.000 claims description 33
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 8
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims description 7
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 5
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 2
- 238000009689 gas atomisation Methods 0.000 claims description 2
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 claims description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 2
- 238000002074 melt spinning Methods 0.000 claims description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 2
- 238000009692 water atomization Methods 0.000 claims description 2
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 35
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 11
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 10
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 8
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 6
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 6
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 2
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000007542 hardness measurement Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005551 mechanical alloying Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000007655 standard test method Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
- B23K1/0008—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering specially adapted for particular articles or work
- B23K1/001—Sealing small holes in metal containers, e.g. tins
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
- B23K35/3053—Fe as the principal constituent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
- B23K35/3053—Fe as the principal constituent
- B23K35/3066—Fe as the principal constituent with Ni as next major constituent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
- B23K35/3053—Fe as the principal constituent
- B23K35/308—Fe as the principal constituent with Cr as next major constituent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
- B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
- B22F9/04—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from solid material, e.g. by crushing, grinding or milling
- B22F2009/041—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from solid material, e.g. by crushing, grinding or milling by mechanical alloying, e.g. blending, milling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)
- Gasket Seals (AREA)
Abstract
Description
529 913 på de erhållna lödda areorna; och steg (v) valfritt, upprepning av ett eller flera av steg (i), steg (ii) och steg (iii). 529,913 on the obtained soldered areas; and step (v) optionally, repeating one or more of step (i), step (ii) and step (iii).
Enligt en alternativ aspekt av föreliggande uppfinning tillhandahålls ett förfarande för lödning av värmeväxlare av rostfritt stål, som har en värmeväxlarplattyta som är större än 0,20 m2 och porthållsarea på åtminstone 0,003 m2, som innefattar (i) applicering av järnbaserat lodmaterial på värmeväxlarplattor av rostfritt stål, (ii) sammanfogning av värmeväxlarplattorna, (iii) uppvärmning av de sammanfogade värmeväxlarplattorna från steg (ii) till en temperatur på åtminstone 1000°C i en atmosfär som är icke-oxiderande, reducerande, vakuum eller kombinationer därav under minst 15 minuter, (iv) tillhandahållande av rostfria värmeväxlare som har en medelhårdhet på mindre än 600 HV1 på de erhållna lödda fogarna.According to an alternative aspect of the present invention there is provided a method of soldering stainless steel heat exchangers having a heat exchanger plate surface greater than 0.20 m 2 and a gate holding area of at least 0.003 m 2, which comprises (i) applying iron-based solder to stainless steel heat exchanger plates steel, (ii) joining the heat exchanger plates, (iii) heating the joined heat exchanger plates from step (ii) to a temperature of at least 1000 ° C in an atmosphere which is non-oxidizing, reducing, vacuum or combinations thereof for at least 15 minutes, (iv) providing stainless steel heat exchangers having an average hardness of less than 600 HV1 on the obtained soldered joints.
Föreliggande uppfinning avser vidare ett föremål (en artikel) av rostfritt stål som erhålls med förfarandet, där de erhållna lödda ytorna, fogarna, porerna, sprickoma, gapen eller spalterna har en medelhårdhet på mindre än 600 HV1. Övriga alternativa utföringsfomter av uppfinningen definieras av de oberoende kraven samt i de underordnade kraven.The present invention further relates to a stainless steel article (article) obtained by the method, wherein the obtained soldered surfaces, joints, pores, cracks, gaps or gaps have an average hardness of less than 600 HV1. Other alternative embodiments of the invention are defined by the independent claims and in the dependent claims.
Trots att den termiska expansionskofficienten är densamma för ett litet objekt och ett stort objekt av samma material, så kommer det större objektet att ha en större total expansion. Om en av två objekt, med samma längd vid samma temperatur upphettas kommer skillnaden i längd att vara proportionell med storleken på objektet för samma temperaturdifferens. Båda dessa faktorer ger upphov till stora spalter, vilka lodmaterialet skall lyckas att fylla. Således, storlek, det vill säga ett metallobjekts yta, längd, brädd, tjocklek etc. har en effekt på exaktheten hos lödda fogar eller lödda areor, eftersom den terrniska expansionen av delarna kommer att skilja sig och kan ge upphov till ojämn passning och stora spalter. Andra fall av ojämn passning kan orsakas av delarnas design, som skall sammanfogas, rörelser 10 15 20 25 30 529 913 under lödning av objekten, eller genom tillverkning av delar som skall sammanfogas.Although the thermal expansion coefficient is the same for a small object and a large object of the same material, the larger object will have a larger total expansion. If one of two objects, with the same length at the same temperature is heated, the difference in length will be proportional to the size of the object for the same temperature difference. Both of these factors give rise to large gaps, which the solder material must succeed in filling. Thus, size, i.e. the surface area, length, width, thickness, etc. of a metal object has an effect on the accuracy of soldered joints or soldered areas, since the thermal expansion of the parts will differ and may give rise to uneven fit and large gaps. . Other cases of uneven fit may be caused by the design of the parts to be joined, movements during soldering of the objects, or by the manufacture of parts to be joined.
Därför är förmågan att fylla och täta en viktig aspekt när fogar eller areor etc. skall lödas.Therefore, the ability to fill and seal is an important aspect when joints or areas etc. are to be soldered.
Koppar (Cu) har god förmåga att täta stora spalter. En anledning att inte använda Cu-lödda objekt är Cu-lodets begränsande egenskaper, t.ex. Cu kan orsaka olika typer av korrosionsproblem. Det mest uppenbara problemet är att koppar konsumeras på grund av korrosion. Konsumtionen av koppar kan minska den mekaniska styrkan hos objektet och .objektet kan börja läcka. Utlösningen av Cu- korrosionsprodukter och Cu-joner till omgivningen i ett objekt kan orsaka galvanisk korrosion på andra delar hos samma system där objektet är installerat. Silverlod kan vara ett alternativ, men används normalt inte eftersom priset för silver är högt.Copper (Cu) has a good ability to seal large gaps. One reason for not using Cu-soldered objects is the limiting properties of the Cu-solder, e.g. Cu can cause various types of corrosion problems. The most obvious problem is that copper is consumed due to corrosion. The consumption of copper can reduce the mechanical strength of the object and the object can start to leak. The release of Cu corrosion products and Cu ions to the environment of an object can cause galvanic corrosion on other parts of the same system where the object is installed. Silver solder may be an option, but is not normally used because the price of silver is high.
Nickel- (Ni) lod innehåller krom (Cr), som har bättre korrosionssresistens än Cu lod, men Ni lod har några nackdelar. En av dessa är att nickel kan utlösas från nickel lödningen när den används i t.ex. vattenappllckationer. Mängden nickel i t.ex. kranvatten begränsas av lagstiftning. Ni-joner kan också ge upphov till galvanisk korrosion i andra delar av samma system där objektet är installerat.Nickel (Ni) solder contains chromium (Cr), which has better corrosion resistance than Cu solder, but Ni solder has some disadvantages. One of these is that nickel can be released from the nickel solder when used in e.g. water applications. The amount of nickel in e.g. tap water is limited by legislation. Ni ions can also cause galvanic corrosion in other parts of the same system where the object is installed.
En viktig faktor för styrkan är hur stora spalter eller gap som lodet skall lyckas fylla.An important factor for the strength is how large gaps or gaps the solder must succeed in filling.
Nickellodets kapacitet att fylla spalter är begränsad och nickel-lodmaterial kan också förlora styrka i stora spalter, d.v.s. spalter vilka är större än 0,076 mm, se t.ex. ASM handbok vol. 6, Welding, Brazing, and Soldering, första tryckningen 1993/Brazing of stainless steel, sidorna 911-913. Således, stora nickel lödda objekt är därför mycket svåra att framställa.The capacity of the nickel solder to fill gaps is limited and nickel solder material can also lose strength in large gaps, i.e. gaps which are larger than 0.076 mm, see e.g. ASM manual vol. 6, Welding, Brazing, and Soldering, first printing 1993 / Brazing of stainless steel, pages 911-913. Thus, large nickel soldered objects are therefore very difficult to produce.
Valet av speciella lod för specifika applikationer är beroende av olika faktorer.The choice of special solder for specific applications depends on various factors.
Grundläggande överväganden är temperatur och material som skall lödas. l vilken lödprocess som helst måste lodmaterialet inneha en stelningstemperatur som är tillräckligt hög att tillhandahålla de erforderliga egenskaperna för att löda 10 15 20 25 30 529 913 montaget. Förfarandet behöver en smälttemperatur, vilken är tillräckligt låg för att vara kompatibel med temperaturkapaciteten hos delarna som skall sammanfogas.Basic considerations are temperature and materials to be soldered. In any soldering process, the solder material must have a solidification temperature high enough to provide the required properties to solder the assembly. The process needs a melting temperature which is low enough to be compatible with the temperature capacity of the parts to be joined.
I enlighet med en aspekt av denna uppfinning tillhandahålls ett förfarande för framställning av föremål (artiklar) av rostfritt stål genom lödning av ett basmaterial av rostfritt stål som tillhandahåller en homogeniserad fog av legeringen mellan basmaterialet eller basmaterialen. Lodlegeringen innefattar järn som den huvudsakliga komponenten och legeringen kan vara en järnbaserad legering eller ett järnbaserat lodmaterial. Det järnbaserade lodmaterialet kan framställas med gas atomisering eller vatten atomisering, med smältspinning, mekanisk legering eller genom krossning av göt.In accordance with one aspect of the present invention, there is provided a method of making stainless steel articles (articles) by soldering a stainless steel base material which provides a homogenized joint of the alloy between the base material or bases. The solder alloy comprises iron as the main component and the alloy may be an iron-based alloy or an iron-based solder material. The iron-based solder material can be produced by gas atomization or water atomization, by melt spinning, mechanical alloying or by crushing ingots.
När en fog löds är det lämpligt att lodmaterialet väter objektets delar, vilka skall lödas sammans, och att lodmaterialet kan flyta in i spalter, fogar, porer etc. under lödningen. Lodets smältpunkt är lämpligen under smältpunkten hos basmaterialet i delarna. En relevant egenskap hos lodet är förmågan att fylla spalter, fogar, porer etc. Nickelbaserade material har sämre förmåga att fylla spalter, således är stora objekt såsom stora nickellödda värmeväxlare mycket svåra att framställa.When a joint is soldered, it is suitable that the solder material wets the parts of the object, which are to be soldered together, and that the solder material can flow into gaps, joints, pores, etc. during the soldering. The melting point of the solder is suitably below the melting point of the base material in the parts. A relevant property of the solder is the ability to fill gaps, joints, pores, etc. Nickel-based materials have a poorer ability to fill gaps, thus large objects such as large nickel-soldered heat exchangers are very difficult to produce.
Lodmaterialet kan tillverkas som ett ark, ett pulver som blandat med ett bindemedel bildar en pasta, eller kan lodmaterialet vara dispergerat i en blandning av bindemedel och vätska, som kan målas eller sprayas på en yta av basmaterial.The solder can be made as a sheet, a powder mixed with a binder to form a paste, or the solder can be dispersed in a mixture of binder and liquid, which can be painted or sprayed on a surface of base material.
Förfarandet enligt uppfinningen innefattar följande steg: steg (i) applicering av järnbaserat lodmaterial på delar av rostfritt stål; steg(ii) valfritt, sammanfogning av delarna; steg (iii) upphettning av delarna från steg (i) eller steg (ii) till en temperatur på åtminstone 1000°C i en icke-oxiderande atmosfär, en reducerande atmosfär, vakuum eller kombinationer därav; steg(iv) tillhandahållande av föremål som har en medelhårdhet på mindre än 600 HV1 på de erhållna lödda areorna; och 10 15 20 25 30 529 913 steg(v) valfritt, upprepning av ett eller flera av steg (i), steg (ii) och steg (iii).The method according to the invention comprises the following steps: step (i) application of iron-based solder material to stainless steel parts; step (ii) optionally, joining the parts; step (iii) heating the parts from step (i) or step (ii) to a temperature of at least 1000 ° C in a non-oxidizing atmosphere, a reducing atmosphere, vacuum or combinations thereof; step (iv) providing articles having an average hardness of less than 600 HV1 on the obtained brazed areas; and step (v) optionally, repeating one or more of step (i), step (ii) and step (iii).
Enligt en alternativ aspekt av uppfinningen innefattar förfarandet följande steg: steg (i) applicering av järnbaserat lodmaterial på delar av rostfritt stål; steg (ii) valfritt, sammanfogning av delarna; steg (iii) upphettning av delarna från steg (i) eller steg (ii) till en temperatur på åtminstone 1000°C i en icke oxiderande atmosfär, en reducerande atmosfär, vakuum eller kombinationer därav; steg (iv) tätning eller fyllning av fogar. dporer, gap, sprickor eller spalter större än 76 um; och steg (v) valfritt, upprepning av ett eller flera av steg (i), steg (ii) och steg (iii).According to an alternative aspect of the invention, the method comprises the following steps: step (i) applying iron-based solder to stainless steel parts; step (ii) optionally, joining the parts; step (iii) heating the parts from step (i) or step (ii) to a temperature of at least 1000 ° C in a non-oxidizing atmosphere, a reducing atmosphere, vacuum or combinations thereof; step (iv) sealing or filling of joints. pores, gaps, cracks or gaps larger than 76 μm; and step (v) optionally, repeating one or more of step (i), step (ii) and step (iii).
Det järnbaserade lodmaterialet kan appliceras som ett pulver eller som en pasta, ett sätt att applicera järnbaserat lodmaterial kan vara i form av strängar eller droppar genom att pressa det genom ett munstycke. Ett annat sätt är att applicera jäfnbaserat lodmaterial kan vara att applicera ett bindemedel i form av droppar eller strängar på basmaterialet och sedan sprida lodpulvret över ytan.The iron-based solder can be applied as a powder or as a paste, one way of applying iron-based solder can be in the form of strands or drops by pressing it through a nozzle. Another way is to apply uniform solder material may be to apply a binder in the form of drops or strands to the base material and then spread the solder powder over the surface.
Att löda samman plana ytor och bilda täta fogar kan vara svårt att uppnå med konventionella metoder. Därför kan det järnbaserade lodmaterialet appliceras på plana ytor eller stora ytor med hjälp av lodfällor (kapillärkraftsbrtytare). Lodfällorna kan vara i form av fåror, spår, gångar, passager, v och u formade banor eller gångar etc. eller i form av nät etc. Det järnbaserade lodmaterialet kan appliceras i lodfällorna eller i närheten av dem. Under uppvärmningen av delarna vilka har järnbaserat lodmaterial kommer lodmaterialet att flyta till de ytor där kapillärkraften kan brytas och löda ihop delarna när temperaturen hos objekten når solidustemperaturen (stelningstemperaturen) hos det järnbaserade lodmaterialet.Soldering flat surfaces and forming tight joints can be difficult to achieve with conventional methods. Therefore, the iron-based solder material can be applied to flat surfaces or large surfaces with the help of solder traps (capillary force switches). The solder traps can be in the form of grooves, grooves, passages, passages, v and u shaped paths or passages etc. or in the form of nets etc. The iron-based solder material can be applied in the solder traps or in the vicinity of them. During the heating of the parts which have iron-based solder material, the solder material will till surface to the surfaces where the capillary force can be broken and solder the parts together when the temperature of the objects reaches the solidus temperature (solidification temperature) of the iron-based solder material.
Således tillhandahåller de lödda areorna tillslutna eller tätade spalter, fogar etc. mellan plana ytor där det annars är svårt att löda likformigt. Lodfällorna möjliggör lödning av ytor som har stora spalter, delar som har udda form etc. 10 15 20 25 30 529 913 Förfarandet enligt en annan alternativ aspekt kan också innefatta upprepning av steg (i), och applicering av det järnbaserade lodmaterialet på en eller flera ytterligare delar, eller på föremål tillhandahållna i steg (iv); och sammanfogning i steg (ii) av delarna eller föremålen från det upprepade steget (i) med en eller flera delar eller med föremål tillhandahållna i steg (iv), och upprepning av steg (iii) och steg (iv). Denna aspekt möjliggör framställningen av föremål som har en komplex _ design, som måste lödas på ett stegvis sätt.Thus, the soldered areas provide closed or sealed gaps, joints, etc. between flat surfaces where it is otherwise difficult to solder uniformly. The solder traps enable soldering of surfaces having large gaps, parts having an odd shape, etc. The method according to another alternative aspect may also comprise repeating step (i), and applying the iron-based solder material to one or more additional parts, or on articles provided in step (iv); and joining in step (ii) the parts or objects of the repeated step (i) with one or fl your parts or with objects provided in step (iv), and repeating steps (iii) and step (iv). This aspect enables the production of objects having a complex design, which must be soldered in a stepwise manner.
Förfarandet enligt en ytterligare alternativ aspekt kan också innefatta att lödningen i steg (iii) sker i närvaro av inert gas eller aktiv skyddsgas. Enligt en alternativ aspekt kan uppvärmningen eller lödningen genomföras i närvaro av en eller flera av gaserna valda ur gruppen som består av helium, argon, kväve, väte, koldioxid, eller en eller flera av de nämnda gaserna i kombination med vakuum.The process according to a further alternative aspect may also comprise that the soldering in step (iii) takes place in the presence of inert gas or active shielding gas. According to an alternative aspect, the heating or soldering may be carried out in the presence of one or more of the gases selected from the group consisting of helium, argon, nitrogen, hydrogen, carbon dioxide, or one or more of the mentioned gases in combination with vacuum.
Förfarandet enligt en alternativ aspekt av förfarandet kan också innefatta uppvärmning i steg (iii) till en temperatur på åtminstone 1100°C. Enligt en annan alternativ aspekt av förfarandet innefattarsteg (iii) uppvärmning till en temperatur på åtminstone 1150°C. Uppvärmningen kan genomföras under mindre än 15 minuter enligt en alternativ aspekt, men längre lödtider är också relevanta för många applikationer. Delarna eller föremålen kan värmas till temperaturer vid vilka lod materialet smälter.The process according to an alternative aspect of the process may also comprise heating in step (iii) to a temperature of at least 1100 ° C. According to another alternative aspect of the process, step (iii) comprises heating to a temperature of at least 1150 ° C. The heating can be performed in less than 15 minutes according to an alternative aspect, but longer soldering times are also relevant for many applications. The parts or objects can be heated to temperatures at which the solder material melts.
Enligt en ytterliggare alternativ aspekt av föreliggande förfarande kan lödningszoner eller lödningsareor, såsom till exempel lödda fogar, porer, sprickor, gap, spalter etc. tillhandahållas som har en medelhårdhet på mindre än 600 HV1.According to a further alternative aspect of the present method, soldering zones or soldering areas, such as for example soldered joints, pores, cracks, gaps, gaps, etc. can be provided which have an average hardness of less than 600 HV1.
Enligt en ytterliggare alternativ aspekt av föreliggande förfarande kan lödningszoner eller lödningsareor, tillhandahållas som har en medelhårdhet på mindre än 500 HV1. Enligt en ytterliggare alternativ aspekt av föreliggande förfarande kan lödningszoner eller lödningsareor, tillhandahållas som har en medelhårdhet på mindre än 400 HV1. Enligt en ytterliggare alternativ aspekt av föreliggande förfarande kan lödningszoner eller lödningsareor, tillhandahållas som 10 15 20 25 30 529 913 har en medelhårdhet på mindre än 350 HV1. Enligt en ytterliggare alternativ aspekt av föreliggande förfarande kan lödningszoner eller lödningsareor, i tillhandahållas som har en medelhårdhet på mindre än 300 HV1.According to a further alternative aspect of the present method, soldering zones or soldering areas may be provided which have an average hardness of less than 500 HV1. According to a further alternative aspect of the present method, soldering zones or soldering areas may be provided which have an average hardness of less than 400 HV1. According to a further alternative aspect of the present method, soldering zones or soldering areas may be provided which have an average hardness of less than 350 HV1. According to a further alternative aspect of the present method, soldering zones or soldering areas may be provided which have an average hardness of less than 300 HV1.
. Eftersom det järnbaserade lodet har flödesegenskaper och vätningsegenskaper för att penetrera in i spalter, kommer det järnbaserade lodet skapa bindningar till basmaterialet, försluta spalter, och ha förmåga att förena plana ytor genom lödning. Enligt en alternativ aspekt av uppfinningen kan det järnbaserade lodet täta eller fylla porer, sprickor, gap, fogar eller spalter som är större än 1000 pm, och kan täta eller fylla porer, sprickor, gap, fogar eller spalter som är större än 3000 pm eller mer. Enligt en annan alternativ aspekt av förfarandet kan porer, sprickor, gap, fogar eller spalter som är större än 250 pm tätas eller fyllas av det järnbaserade lodmaterialet och tillhandahålla lödningszoner eller lödningsareor, som har en medelhårdhet på mindre än 350 HV1. Enligt en annan alternativ aspekt av förfarandet kan porer, sprickor, gap, fogar eller spalter som är större än 1000 pm tätas eller fyllas av det järnbaserade lodmaterialet och tillhandahålla lödningszoner eller lödningsareor, som har en medelhårdhet på mindre än 350 HV1.. Since the iron-based solder has flow properties and wetting properties to penetrate into gaps, the iron-based solder will create bonds to the base material, close gaps, and be able to join flat surfaces by soldering. According to an alternative aspect of the invention, the iron-based solder may seal or fill pores, cracks, gaps, joints or gaps larger than 1000 μm, and may seal or fill pores, cracks, gaps, joints or gaps larger than 3000 μm or more. According to another alternative aspect of the process, pores, cracks, gaps, joints or gaps larger than 250 μm may be sealed or filled by the iron-based solder material and provide soldering zones or soldering areas having an average hardness of less than 350 HV1. According to another alternative aspect of the process, pores, cracks, gaps, joints or gaps larger than 1000 μm may be sealed or filled by the iron-based solder material and provide soldering zones or soldering areas having an average hardness of less than 350 HV1.
Enligt en annan alternativ aspekt av förfarandet kan steg (iv) innefatta tätning eller fyllning av porer, sprickor, gap, fogar eller spalter som är större än 300 pm eller kombinationer därav, och tillhandahålla lödningsareor, som har en medelhårdhet på mindre än 350 HV1 mätt vid en centrumlinje eller nära en centrumlinje hos den lödda arean av den fyllda spalten som år större än 250 pm.According to another alternative aspect of the process, step (iv) may comprise sealing or filling pores, cracks, gaps, joints or gaps larger than 300 μm or combinations thereof, and providing soldering areas having an average hardness of less than 350 HV1 measured at a center line or near a center line of the soldered area of the filled gap which is greater than 250 μm.
Enligt en ytterligare alternativ aspekt kan steg (iv) innefatta tätning eller fyllning av porer, sprickor, gap, fogar eller spalter som är större än 350 pm eller kombinationer därav, och tillhandahålla lödningsareor, som har en medelhårdhet på mindre än 350 HV1 mätt vid en centrumlinje eller nära en centrumlinje hos den s lödda arean av den fyllda spalten som är större än 300 pm. 10 15 20 25 30 529 913 Enligt en annan alternativ aspekt kan steg (iv) innefatta tätning eller fyllning av porer, sprickor, gap, fogar eller spalter som är större än 500 pm eller kombinationer därav, och tillhandahålla lödningsareor, som har en medelhårdhet på mindre än 390 HV1 mätt vid en centrumlinje eller nära en centrumlinje hos den lödda arean av den fyllda spalten som är större än 400 pm.In a further alternative aspect, step (iv) may comprise sealing or filling pores, cracks, gaps, joints or gaps larger than 350 μm or combinations thereof, and providing soldering areas having an average hardness of less than 350 HV1 measured at a center line or near a center line of the s soldered area of the filled gap greater than 300 μm. According to another alternative aspect, step (iv) may comprise sealing or filling pores, cracks, gaps, joints or gaps larger than 500 μm or combinations thereof, and providing soldering areas having an average hardness of less than 390 HV1 measured at a center line or near a center line of the soldered area of the filled gap greater than 400 μm.
Den önskade mängden av lodmaterial som tillförs till kontaktpunkterna som löds samman i något av de beskrivna sätten eller på. något annat sätt. Lodmaterialet kan täcka en area som är något större än kontaktfogspunkten.The desired amount of solder material supplied to the contact points which are soldered together in any of the described ways or in a manner. any other way. The solder material can cover an area that is slightly larger than the contact joint point.
Kontaktfogspunkterna kan ha en diameter på åtminstone 0,5 mm.The contact joints can have a diameter of at least 0.5 mm.
Enligt föreliggande förfarande kan något lämpligt järnbaserat lod användas.According to the present process, any suitable iron-based solder can be used.
Lämpliga järnbaserade lodmaterial kan väljas från materialen som beskrivs i WO 02/38327, WO 02/098600, US 3,736,128, US 4,402,742, US 4,410,604, US 4,516,716, US 6,656,292, eller EP 0 418 606. Enligt en alternativ aspekt av föreliggande förfarande kan det järnbaserade lodmaterialet väljas från materialen som beskrivs i WO 02/38327 eller i WO 02/098600. Enligt en annan alternativ aspekt av föreliggande förfarande kan det järnbaserade lodmaterialet innefatta en eller flera av Si, B, P, Mn, C, eller Hf. Enligt en annan alternativ aspekt av föreliggande förfarande kan det järnbaserade lodmaterialet innefatta 9-30 vikt% Cr, 5-25 vikt% Ni, och åtminstone en av 0-25 vikt% Si, 0-6 vikt% B, 0-15 vikt% P, 0-8 vikt%, Mn, 0-2 vikt% C, 0-15 vikt% Hf, och som ett altemativ balanserat med andra element. Enligt en annan alternativ aspekt av föreliggande förfarande kan det järnbaserade lodmaterialet innefatta åtminstone 40 vikt% Fe, 14-21 vikt% Cr, 5-21 vikt% Ni, 6-15 vikt% Si, 0.2-1.5 vikt% B, och som ett alternativ balanserat med andra element. Enligt en annan alternativ aspekt av föreliggande förfarande kan det järnbaserade lodmaterialet innefatta åtminstone 40 vikt% Fe, 14-21 vikt% Cr, 5-21 vikt% Ni, 4-9 vikt% Si, 4-9 vikt% P, och som ett alternativ balanserat med andra element. Enligt en annan alternativ aspekt av föreliggande förfarande kan det järnbaserade lodmaterialet innefatta åtminstone 40 vikt% Fe, 14-21 vikt% Cr, 5-21 vikt% Ni, 7-15 vikt% P, och som ett alternativ balanserat med andra element. 10 15 20 25 30 529 913 Föreliggande uppfinning avser också ett föremål av rostfritt stål som erhålls med föreliggande förfarande. Föreliggande uppfinning avser vidare av ett lött föremål av rostfritt stål vilket innefattar åtminstone ett basmaterial av rostfritt stål och ett lodmaterial där de erhållna lödda ytorna, porerna, sprickorna, gapen eller spalterna har en draghållfasthet på åtminstone 110 N/mmz. Enligt en annan alternativ aspekt kan de erhållna lödda areorna, porerna, sprickorna, gapen eller spalterna har en draghållfasthet på åtminstone 120 N/mmz.Suitable iron-based solder materials may be selected from the materials described in WO 02/38327, WO 02/098600, US 3,736,128, US 4,402,742, US 4,410,604, US 4,516,716, US 6,656,292, or EP 0 418 606. According to an alternative aspect of the present method, the iron-based solder material is selected from the materials described in WO 02/38327 or in WO 02/098600. According to another alternative aspect of the present method, the iron-based solder material may comprise one or more of Si, B, P, Mn, C, or Hf. According to another alternative aspect of the present process, the iron-based solder material may comprise 9-30% by weight Cr, 5-25% by weight Ni, and at least one of 0-25% by weight Si, 0-6% by weight B, 0-15% by weight P, 0-8 wt%, Mn, 0-2 wt% C, 0-15 wt% Hf, and as an alternative balanced with other elements. According to another alternative aspect of the present process, the iron-based solder material may comprise at least 40% by weight Fe, 14-21% by weight Cr, 5-21% by weight Ni, 6-15% by weight Si, 0.2-1.5% by weight B, and as a options balanced with other elements. According to another alternative aspect of the present process, the iron-based solder material may comprise at least 40% by weight Fe, 14-21% by weight Cr, 5-21% by weight Ni, 4-9% by weight Si, 4-9% by weight P, and as a options balanced with other elements. According to another alternative aspect of the present method, the iron-based solder material may comprise at least 40% by weight Fe, 14-21% by weight Cr, 5-21% by weight Ni, 7-15% by weight P, and as an alternative balanced with other elements. The present invention also relates to a stainless steel article obtained by the present process. The present invention further relates to a soldered article of stainless steel which comprises at least one base material of stainless steel and a solder material where the obtained soldered surfaces, pores, cracks, gaps or gaps have a tensile strength of at least 110 N / mm 2. According to another alternative aspect, the resulting soldered areas, pores, cracks, gaps or gaps may have a tensile strength of at least 120 N / mm 2.
Föreliggande uppfinning avser också ett föremål av rostfritt stål som innefattar åtminstone ett basmaterial av rostfritt stål och ett rostfritt lodmaterial där de' erhållna lödda areorna, porerna, sprickorna, gapen eller spalterna har en medelhårdhet på åtminstone 600 HV1. Enligt en alternativ aspekt kan det lödda föremålet innefatta åtminstone ett basmaterial av rostfritt stål och ett rostfritt lodmaterial där de erhållna lödda ytorna, porerna, sprickorna, gapen eller spalterna har en medelhårdhet på åtminstone 500 HV1. Enligt en annan alternativ aspekt kan det lödda föremålet innefatta åtminstone ett basmaterial av rostfritt stål och ett rostfritt lodmaterial där de erhållna lödda ytorna, porerna, sprickorna, gapen eller spalterna har en medelhårdhet på åtminstone 450 HV1. Enligt en annan ytterligare alternativ aspekt kan det lödda föremålet innefatta åtminstone ett basmaterial av rostfritt stål och ett rostfritt lodmaterial där de erhållna lödda ytorna, porerna, sprickorna, gapen eller spalterna har en medelhårdhet på åtminstone 350 HV1. Det ”åtminstone ett basmaterial av rostfritt stål” enligt ett alternativ av uppfinningen kan vara ett basmaterial av rostfritt stål lödas samman med det järnbaserade lodmaterialet. Det ”åtminstone ett basmaterial av rostfritt stål” enligt ett annat alternativ av uppfinningen så kan det järnbaserade lodmaterialet löda samman ett basmaterial av rostfritt stål med ett annat basmaterial av en annan metallegering.The present invention also relates to a stainless steel article comprising at least one stainless steel base material and a stainless solder material where the resulting brazed areas, pores, cracks, gaps or gaps have an average hardness of at least 600 HV1. In an alternative aspect, the brazed article may comprise at least one stainless steel base material and a stainless solder material where the resulting soldered surfaces, pores, cracks, gaps or gaps have an average hardness of at least 500 HV1. According to another alternative aspect, the soldered article may comprise at least one stainless steel base material and a stainless solder material where the obtained soldered surfaces, pores, cracks, gaps or gaps have an average hardness of at least 450 HV1. According to another further alternative aspect, the soldered article may comprise at least one stainless steel base material and a stainless steel solder material where the resulting soldered surfaces, pores, cracks, gaps or gaps have an average hardness of at least 350 HV1. The "at least one stainless steel base material" according to an alternative of the invention may be a stainless steel base material soldered together with the iron-based solder material. The “at least one base material of stainless steel” according to another alternative of the invention, the iron-based solder material can solder a base material of stainless steel with another base material of another metal alloy.
Enligt en alternativ aspekt kan föremålen eller delarna vara valda från reaktorer, separatorer, kolonner, värmeväxlare, eller utrustning för kemiska anläggningar eller livsmedelsanläggningar, eller för bilindustrin. Enligt en annan alternativ aspekt kan föremålen vara värmeväxlare, plattreaktorer, eller kombinationer därav. 10 15 20 25 30 529 913 10 Enligt en alternativ aspekt kan föremålen vara lödda värmeväxlarplattor, lödda reaktorpiattor eller kombinationer därav, som har ett sprängtryck på åtminstone. 60 Bar. Enligt lödda värmeväxlarplattor, lödda reaktorpiattor eller kombinationer därav, som har ett en annan alternativ aspekt kan föremålen vara sprängtryck på åtminstone 65 Bar. Enligt en annan alternativ aspekt kan föremålen vara lödda värmeväxlarplattor, lödda reaktorpiattor eller kombinationer därav, som har ett sprängtryck på åtminstone 80 Bar. Enligt en ytterligare. alternativ aspekt kan föremålen vara lödda värmeväxlarplattor som har en värmeväxlar plattyta som är större än 0,20 m2, ett sprängtryck på åtmirISIOrIG 65 Bar, och en porthålsarea som är större än 0,003 m2.According to an alternative aspect, the objects or parts may be selected from reactors, separators, columns, heat exchangers, or equipment for chemical or food plants, or for the automotive industry. According to another alternative aspect, the objects may be heat exchangers, plate reactors, or combinations thereof. According to an alternative aspect, the objects may be soldered heat exchanger plates, soldered reactor plates or combinations thereof, which have an burst pressure of at least. 60 Bar. According to soldered heat exchanger plates, soldered reactor plates or combinations thereof, which have another alternative aspect, the objects can be burst pressures of at least 65 Bar. According to another alternative aspect, the objects may be soldered heat exchanger plates, soldered reactor plates or combinations thereof, which have a burst pressure of at least 80 Bar. According to a further. alternatively, the objects may be brazed heat exchanger plates having a heat exchanger plate surface greater than 0.20 m2, an burst pressure of atmirISIOrIG 65 Bar, and a gate hole area greater than 0.003 m2.
Enligt en ytterligare alternativ aspekt av uppfinningen kan föremålen tillhandahållas där de lödda areorna, porerna, sprickorna, fogarna eller spalterna har ett kiselinnehåll på åtminstone 2 vikt% Si. l det följande skall föreliggande uppfinning förklaras mer i detalj med hjälp av bifogade fotografier.According to a further alternative aspect of the invention, the articles can be provided where the soldered areas, pores, cracks, joints or gaps have a silicon content of at least 2% by weight of Si. In the following, the present invention will be explained in more detail with the aid of the accompanying photographs.
Kortfattad beskrivning av figurerna Figur1 är ett foto som visar en tvärsektion av en del av en värmeväxlare.Brief description of the figures Figure 1 is a photograph showing a cross section of a part of a heat exchanger.
Figur 2 är en schematisk ritning av en tvärsektion av en fog.Figure 2 is a schematic drawing of a cross section of a joint.
Figur3 är ett foto som visar en tvärsektion av en fog på vilken hårdhetstester har utförts.Figure 3 is a photograph showing a cross section of a joint on which hardness tests have been performed.
Detaljerad beskrivning av figurerna Figur 1 visar att det järnbaserade lodmaterialet har lyckats att fylla stora spalter, och att det är möjligt a löda med stora kvantiteter av lodmaterial. De stora värmeväxlarnas lödda fogar är därför karakteriserade i att där finns mängder av applicerat lodmaterial och också stora homogeniserade zoner. En del av lodet och 10 15 20 25 30 529 913 11 en del av den ursprungliga plattans tjocklek har blandats i den homogeniserade ZOHBH.Detailed description of the figures Figure 1 shows that the iron-based solder material has succeeded in filling large gaps, and that it is possible to solder with large quantities of solder material. The soldered joints of the large heat exchangers are therefore characterized in that there are amounts of applied solder material and also large homogenized zones. A portion of the solder and a portion of the thickness of the original plate have been mixed in the homogenized ZOHBH.
Figur 2 visar schematiskt relationen mellan olika parametrar i en lödd spalt eller fog, vilken är lödd med lodmaterialet F. Bokstaven A representerar plattjockleken hos plattan E som också representerar basmaterial E. B representerar den minsta tjocklek hos den lödda spalten eller fogen mellan basmaterialet E eller plattorna E, C representerar den största tjockleken hos en lödd spalt eller fog utan några porer, sprickor eller passager, och bokstaven D representerar den största tjockleken hos en lödd spalt eller fog, där porer, sprickor eller passager G öppnar upp men fortfarande är slutna. Om där inte finns några spår av porer, sprickor eller passager då är C=D. För nickelbaserade lodmaterial är C=D mindre än C=D för järnbaserade lodmaterial. Närvaron av porer, sprickor eller passager gör den lödda zonen mindre stark.Figure 2 schematically shows the relationship between different parameters in a soldered gap or joint, which is soldered with the solder material F. The letter A represents the plate thickness of the plate E which also represents base material E. B represents the minimum thickness of the soldered gap or joint between the base material E or the plates E, C represent the greatest thickness of a soldered gap or joint without any pores, cracks or passages, and the letter D represents the greatest thickness of a soldered gap or joint, where pores, cracks or passages G open but are still closed. If there are no traces of pores, cracks or passages then C = D. For nickel-based solder materials, C = D is less than C = D for iron-based solder materials. The presence of pores, cracks or passages makes the soldered zone less strong.
Figur 3 är ett foto som visar en tvärsektion av en fog på vilken hårdhets tester har gjorts. Medelhårdheten beräknas som ett numeriskt medelvärde och beror på antalet tester.Figure 3 is a photograph showing a cross section of a joint on which hardness tests have been performed. The average hardness is calculated as a numerical mean and depends on the number of tests.
Uppfinningen kommer att vidare illustreras i Exempelen med syftet att klargöra uppfinningen och inte begränsa dess skyddsomfång. Om inget annat anges så anges procent som viktprocent (vikt%) i exemplen och tabellerna.The invention will be further illustrated in the Examples for the purpose of clarifying the invention and not limiting its scope of protection. Unless otherwise indicated, percent is given as weight percent (wt%) in the examples and tables.
Exempel1 Försöksprover som har en geometri som liknar plattmönstret inuti lödda tunnväggiga pressade värrneväxlarplattor användes för försöket. Den applicerade mängden av lodmaterial var cirka 16 till 20 g per 4 lödpunkter. Ett nickelbaserat lod Bni-5 enlig AWS A5.8 AMS specifikationen för lod jämfördes med järnbaserat lod innefattande 56 vikt% Fe, 17 vikt% Cr, 12 vikt% Ni, 12 vikt% Si, and 1 vikt% B.Example 1 Experimental samples having a geometry similar to the plate pattern inside soldered thin-walled pressed heat exchanger plates were used for the experiment. The amount of solder applied was about 16 to 20 g per 4 solder points. A nickel-based solder Bni-5 according to AWS A5.8 AMS specification for solder was compared with iron-based solder comprising 56 wt% Fe, 17 wt% Cr, 12 wt% Ni, 12 wt% Si, and 1 wt% B.
Lodet applicerades på prov som har spalter på 0,3-0,4 mm och proven uppvärmdes i en ugn i en icke-oxiderande atmosfär till en temperatur på ca. 1200°C. Försöksresultaten är summerade iTabell 1. 10 15 20 529 913 12 Tabel 1 Prov Ni-baserat Järn- BNi-52 baserazt [g] [N/mm ] [N/mm ] 16 109 123 1 8 1 10 1 26 20 106 1 51 Försöksresultaten visar att det Fe-baserade lodet både kan fylla stora spalter se Figur 1, och kan samtidigt tillhandahålla mycket god styrka jämfört med Ni- baserade lod. Även vid provmängderna visas att Fe-lodet har bäst mekanisk styrka av de testade loden. Figur 1 visar en tvärsektion av en värmeväxlare lödd med Fe-baserat lod. På figuren visas att 0,4-0,6 mm spalter har tätas.The solder was applied to samples having gaps of 0.3-0.4 mm and the samples were heated in an oven in a non-oxidizing atmosphere to a temperature of approx. 1200 ° C. The test results are summarized in Table 1. 10 15 20 529 913 12 Table 1 Sample Ni-based Iron BNi-52 baserazt [g] [N / mm] [N / mm] 16 109 123 1 8 1 10 1 26 20 106 1 51 The experimental results show that the Fe-based solder can both fill large gaps see Figure 1, and can at the same time provide very good strength compared with Ni-based solder. Even with the sample quantities, it is shown that the Fe solder has the best mechanical strength of the tested weights. Figure 1 shows a cross section of a heat exchanger soldered with Fe-based solder. The visas clock shows that 0.4-0.6 mm gaps have been sealed.
Exempel 2 Nu har det befunnits att järnbaserat lod inte endast har förmåga att fylla stora spalter utan också att stora spalter har en hög mekanisk styrka, som gör det lämpligt för lödning av till exempel stora värmeväxlare eller plana ytor för till exempel reaktorplattor. Försök genomfördes genom att jämföra mängden lod med draghållfasthet, resultaten är summerade i Tabell 2.Example 2 It has now been found that iron-based solder not only has the ability to fill large gaps but also that large gaps have a high mechanical strength, which makes it suitable for soldering, for example, large heat exchangers or flat surfaces for, for example, reactor plates. Experiments were performed by comparing the amount of solder with tensile strength, the results are summarized in Table 2.
Tabel 2 Prov Järnbaserat lod (uppfinningen) [g] [N/mm ] 25 162 55 227 Exempel 3 En serie av försök genomfördes där värmebehandlingscykeln för lödnlngsprocessen ändrades för att erhålla så bra fyllning som' möjligwEn signifikant skillnad upptäcktes, även vid mycket korta värrnebehandlingscykler (5 min), mycket bra fyllning erhölls för järnbaserade lod. Lödförsöken avseende 529 913 13 förmågan att fylla spalter genomfördes vid 1100°C där nickelbaserat lod (Bni-5) lod jämfördes med ett järnbaserat lod innefattande 56 vikt% Fe, 17 vikt% Cr, 12 vikt% Ni, 12 viktt% Si, and 1 vikt% B. Försöksresultaten summeras i Tabell 3. 5 i Tabel 3 Tid C Figur 2 C Figur 2 [minuter] BNi-5 järnbaserat lod [um] [Hm] 5 1 30 800-1200 15 1 80 800-1200 30 220 800-1200 150 300 800-1200 Exempel 4 Hårdhetsförsök gjordes på en fog vid lika tätningsgap mellan två plattor av basmaterial (typ 316). Försöken genomfördes på lika avstånd från basmaterialet i 10 centrum av fogen. Hårdhetsmätningarna HV1 genomfördes enligt ASTM E92-82 (Standard test method for Vickers Hardness of Metallic Materials) and EN ISO 6507-1 (Metallic materials - Vickers hardness test- Part 1: Test method (ISO 6507- 1:1997) och en jämförelse gjordes mellan en fog av Bni-5 och en fog av Fe- baserat material innefattande 56 vikt% Fe, 17 vikt% Cr, 12 vikt% Ni, 12 viktt% Si, 15 and 1 vikt% B. Försöksresultaten summeras i Tabell 4.Table 2 Sample Iron-based solder (recovery) [g] [N / mm] 25 162 55 227 Example 3 A series of experiments were performed where the heat treatment cycle of the soldering process was changed to obtain as good a filling as possible. A significant difference was detected, even with very short heat treatment cycles (5 min), very good filling was obtained for iron-based solder. The solder tests for the ability to fill gaps were performed at 1100 ° C where nickel-based solder (Bni-5) solder was compared to an iron-based solder comprising 56 wt% Fe, 17 wt% Cr, 12 wt% Ni, 12 wt% Si, and 1% by weight B. The test results are summarized in Table 3. 5 in Table 3 Time C Figure 2 C Figure 2 [minutes] BNi-5 iron-based solder [μm] [Hm] 5 1 30 800-1200 15 1 80 800-1200 30 220 800-1200 150 300 800-1200 Example 4 Hardness tests were performed on a joint with equal sealing gaps between two plates of base material (type 316). The experiments were carried out at equal distances from the base material in the center of the joint. The hardness measurements HV1 were performed according to ASTM E92-82 (Standard test method for Vickers Hardness of Metallic Materials) and EN ISO 6507-1 (Metallic materials - Vickers hardness test- Part 1: Test method (ISO 6507-1: 1997) and a comparison was made between a joint of Bni-5 and a joint of Fe-based material comprising 56 wt% Fe, 17 wt% Cr, 12 wt% Ni, 12 wt% Si, 15 and 1 wt% B. The test results are summarized in Table 4.
Tabell 4 Fog av BNi-5 Fog av järnbaserat [HV1] material [HV1] 490 _ 260 600 210 520 280 480 270 Hårdhetstestsresultaten visar att BNi-5 fogen är hårdare än fogen av järnbaserat material. Således visar BNi-5 fogen mindre töjbarhet och därför lägre styrka än 20 fogen enligt uppfinningen av järnbaserat lod, som illustreras av lägre 10 529 913 14 hårdhetsvärden för fogen av järnbaserat iod. Därför är BNi-5 fogen spröd jämfört med fogen av järnbaserat lod.Table 4 Joint of BNi-5 Joint of iron-based [HV1] material [HV1] 490 _ 260 600 210 520 280 480 270 The hardness test results show that the BNi-5 joint is harder than the joint of iron-based material. Thus the BNi-5 joint shows less extensibility and therefore lower strength than the joint according to the invention of iron-based solder, which is illustrated by lower hardness values for the joint of iron-based iodine. Therefore, the BNi-5 joint is brittle compared to the iron-based solder joint.
Exemgei 5 Hàrdhetstester genomfördes på stora fogar slutna med Fe-baserat Iod innefattande 56 vikt% Fe, 17 vikt% Cr, 12 vikt% Ni, 12 viktt% Si, and 1 vikt% B.Example 5 Hardness tests were performed on large joints closed with Fe-based iodine comprising 56 wt% Fe, 17 wt% Cr, 12 wt% Ni, 12 wt% Si, and 1 wt% B.
Försöken genomfördes där den iödda fogen har fyllt ett gap som är större än 1000 pm och positionerna där testen genomfördes är som i Figur 3, men fotot i Figur 3 är inte ett foto på fogen i detta exempel. Resuitatet biev 349 HV1, 336 HV1, 210 HV1, 197 HV1, 250 HV1, 300 HV1, och 287 HV1, vilket ger en medelhårdhet på 275 HV1.The experiments were performed where the soldered joint has filled a gap larger than 1000 μm and the positions where the test was performed are as in Figure 3, but the photo in Figure 3 is not a photo of the joint in this example. The result was 349 HV1, 336 HV1, 210 HV1, 197 HV1, 250 HV1, 300 HV1, and 287 HV1, giving an average hardness of 275 HV1.
Claims (31)
Priority Applications (17)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0501199A SE529913C2 (en) | 2005-05-26 | 2005-05-26 | Brazing articles of stainless steel, e.g. large heat exchanger involves applying an iron-based brazing filler material to parts of stainless steel, heating the parts, and providing brazed areas with specific average hardness |
PL12152118T PL2446996T3 (en) | 2005-05-26 | 2006-05-24 | Brazed plate heat exchanger of stainless steel with stainless steel brazing material |
JP2008513417A JP5215174B2 (en) | 2005-05-26 | 2006-05-24 | How to braze stainless steel articles |
DK12152118.1T DK2446996T3 (en) | 2005-05-26 | 2006-05-24 | STAINLESS STEEL HEAT EXCHANGE OF STAINLESS STEEL WITH STAINLESS STEEL HEADWARE MATERIAL |
KR1020077030093A KR101329941B1 (en) | 2005-05-26 | 2006-05-24 | A method of brazing articles of stainless steel |
US11/915,184 US8857699B2 (en) | 2005-05-26 | 2006-05-24 | Method of brazing articles of stainless steel |
CN2006800183684A CN101184578B (en) | 2005-05-26 | 2006-05-24 | A method of brazing articles of stainless steel and stainless steel welded products obtained by the method |
DK06747812.3T DK1888294T4 (en) | 2005-05-26 | 2006-05-24 | PROCEDURE FOR HARDWARE OF STAINLESS STEEL ART |
EP06747812.3A EP1888294B9 (en) | 2005-05-26 | 2006-05-24 | A method of brazing articles of stainless steel |
PCT/SE2006/000618 WO2006126953A1 (en) | 2005-05-26 | 2006-05-24 | A method of brazing articles of stainless steel |
SI200631804T SI1888294T1 (en) | 2005-05-26 | 2006-05-24 | A method of brazing articles of stainless steel |
ES06747812.3T ES2483968T5 (en) | 2005-05-26 | 2006-05-24 | Brass method of stainless steel items |
EP12152118.1A EP2446996B1 (en) | 2005-05-26 | 2006-05-24 | Brazed plate heat exchanger of stainless steel with stainless steel brazing material |
PL06747812T PL1888294T5 (en) | 2005-05-26 | 2006-05-24 | A method of brazing articles of stainless steel |
PT06747812T PT1888294E (en) | 2005-05-26 | 2006-05-24 | A method of brazing articles of stainless steel |
JP2012281095A JP5469738B2 (en) | 2005-05-26 | 2012-12-25 | Brazed heat exchanger |
US14/482,729 US20150053389A1 (en) | 2005-05-26 | 2014-09-10 | Method of brazing articles of stainless steel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0501199A SE529913C2 (en) | 2005-05-26 | 2005-05-26 | Brazing articles of stainless steel, e.g. large heat exchanger involves applying an iron-based brazing filler material to parts of stainless steel, heating the parts, and providing brazed areas with specific average hardness |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE0501199L SE0501199L (en) | 2006-11-27 |
SE529913C2 true SE529913C2 (en) | 2008-01-08 |
Family
ID=37569279
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE0501199A SE529913C2 (en) | 2005-05-26 | 2005-05-26 | Brazing articles of stainless steel, e.g. large heat exchanger involves applying an iron-based brazing filler material to parts of stainless steel, heating the parts, and providing brazed areas with specific average hardness |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101184578B (en) |
SE (1) | SE529913C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3062949B1 (en) | 2013-10-29 | 2018-11-28 | SWEP International AB | A method of brazing a plate heat exchanger using scren printed brazing material |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5546836B2 (en) * | 2009-11-26 | 2014-07-09 | 山陽特殊製鋼株式会社 | Ni-Fe base alloy brazing material |
CN102401607A (en) * | 2011-06-27 | 2012-04-04 | 苏州方暨圆节能科技有限公司 | Stainless steel material of heat exchanger stainless steel pipe |
SI2644312T1 (en) * | 2012-03-28 | 2019-01-31 | Alfa Laval Corporate Ab | A novel brazing concept |
SI2853333T1 (en) | 2013-09-26 | 2019-12-31 | Alfa Laval Corporate Ab | Method of joining metal parts using a melting depressant layer |
EP2853332A1 (en) * | 2013-09-26 | 2015-04-01 | Alfa Laval Corporate AB | A novel brazing concept |
CN107809055A (en) * | 2017-12-14 | 2018-03-16 | 长春理工大学 | A kind of high-power semiconductor laser chip welding and assembling method |
CN112621017A (en) * | 2020-12-09 | 2021-04-09 | 广东澳森热交换系统有限公司 | Brass solder and brazing process for welding carbon steel and red copper by using same |
CN113547193B (en) * | 2021-08-06 | 2023-04-11 | 贵州电网有限责任公司 | Solid-state welding method and device for weather-resistant steel section |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4410604A (en) * | 1981-11-16 | 1983-10-18 | The Garrett Corporation | Iron-based brazing alloy compositions and brazed assemblies with iron based brazing alloys |
US4516716A (en) * | 1982-11-18 | 1985-05-14 | Gte Products Corporation | Method of brazing with iron-based and hard surfacing alloys |
SE523855C2 (en) * | 2000-11-10 | 2004-05-25 | Alfa Laval Corp Ab | Iron-based brazing material for joining elm and soldered product made herewith |
SE524928C2 (en) * | 2001-06-05 | 2004-10-26 | Alfa Laval Corp Ab | Iron-based brazing material for joining elements through brazing and brazed product made herewith |
US6656292B1 (en) * | 2002-06-13 | 2003-12-02 | Metzlas, Inc. | Iron-chromium base brazing filler metals |
DE10252577B4 (en) * | 2002-11-12 | 2008-08-07 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Method for producing a solder joint by capillary solder flow |
-
2005
- 2005-05-26 SE SE0501199A patent/SE529913C2/en unknown
-
2006
- 2006-05-24 CN CN2006800183684A patent/CN101184578B/en not_active Ceased
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3062949B1 (en) | 2013-10-29 | 2018-11-28 | SWEP International AB | A method of brazing a plate heat exchanger using scren printed brazing material |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101184578B (en) | 2010-06-16 |
CN101184578A (en) | 2008-05-21 |
SE0501199L (en) | 2006-11-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5469738B2 (en) | Brazed heat exchanger | |
JP6170723B2 (en) | Brazing material, brazing method, brazed article, and paste containing the brazing material | |
JP6163010B2 (en) | Brazing material | |
EP2830817B1 (en) | A novel brazing concept | |
PL199962B1 (en) | Material for joining and product produced therewith | |
CN101184578B (en) | A method of brazing articles of stainless steel and stainless steel welded products obtained by the method | |
KR20170117573A (en) | A nickel-based alloy having a high melting range suitable for brazing super-austenitic steels | |
US20110250470A1 (en) | Brazed Object and Process for Brazing Two or More Parts | |
AU2014200267B2 (en) | Brazing material, a method of brazing, a brazed article and a paste comprising this brazing material | |
Stratford et al. | Comparing High-Temperature Nickel Brazing Filler Metals |