超合金Inconel 718之真空硬銲研究

Abstract

對使用於火箭燃燒室之Inconel 718母材，因其外形複雜，如以TIG組合零 件，則必須以精密夾具加以固定，否則易因局部受熱，熱應力分佈不均， 而導致嚴重的扭曲變形。而在真空爐中進行硬銲，經由可程式控制升溫與 降溫的過程，熱應力分佈不均與變形的問題可以獲得改善。因此，本文選 用BNi-2、BNi-3及BNi-5三種鎳基填充金屬，進行Inconel 718 之真空硬 銲實驗。實驗方法主要包含真空爐硬銲、機械性質測試、微硬度量測、金 相觀察及SEM破斷面分析。實驗結果發現：當硬銲溫度大於1070℃時，母 材晶粒有明顯成長現象，對母材機械性質有不利的結果。硬銲間隙中如果 存有大量的硬脆金屬間化合物，會造成硬銲接頭機械性質的嚴重衰退。間 隙寬度愈大，中心之金屬間化合物愈多。當硬銲、銲後熱處理溫度愈高或 持溫時間愈長，沒有硬脆金屬間化合物產生之間隙寬度（MBC）會愈大。 硬銲間隙如為均勻的固溶組織，接頭機械性質較好。經由各種參數之評估 ，BNi-2、BNi-3填充金屬之最理想硬銲參數為：1070℃硬銲10分鐘，隨 後980℃ 銲後熱處理60分鐘，間隙寬度小於50 mm，適當搭接長度為6-8T 。而BNi-5之理想參數為：1170℃硬銲10分鐘，隨後980℃銲後熱處理60分 鐘，間隙寬度小於35mm，搭接長度亦為6-8T。此外，因BNi-2與BNi-3對母 材的穿透深度過大，不能使用於薄片母材之硬銲。