Việc hàn là một quá trình tham gia sử dụng kim loại phụ có điểm nóng chảy thấp hơn các kim loại cơ sở để tạo thành một liên kết mạnh, làm cho nó trở nên lý tưởng cho các ứng dụng có độ chính xác cao, biến dạng nhiệt tối thiểu hoặc kết nối kim loại không giống nhau. Một yếu tố quan trọng trong việc lựa chọn kim loại chất độn hàn là nhiệt độ dịch vụ tối đa của nó - Nhiệt độ cao nhất mà khớp được hàn có thể chịu được mà không mất đi sức mạnh, tính toàn vẹn hoặc ổn định cấu trúc. Trong số các kim loại phụ được hàn khác nhau có sẵn, một loại nổi bật vì khả năng đặc biệt của nó để chịu đựng nhiệt độ cực cao: niken - kim loại phụ dựa trên.
Niken - Kim loại gia vị dựa trên, thường được hợp kim với crom, boron, silicon hoặc sắt, nổi tiếng với nhiệt độ dịch vụ tối đa cao của chúng, thường nằm trong khoảng từ 1,200 độ F (649 độ). Điều này vượt xa nhiệt độ dịch vụ của các kim loại phụ chung khác: đồng - chất độn dựa trên (lên tới 1.000 độ f/538 độ), bạc - fillers dựa trên (lên tới 800 độ f/427 độ) và aluminum {{{16} Chìa khóa cho điện trở nhiệt của chúng nằm ở các đặc tính vốn có của niken - Điểm nóng chảy cao (2,651 độ f/1,455 độ), điện trở oxy hóa tuyệt vời và khả năng hình thành các liên kết kim loại mạnh với các kim loại cơ bản cao nhất {-}}}
Trong danh mục dựa trên niken -, các hợp kim cụ thể được thiết kế cho nhiệt độ dịch vụ cao hơn. Ví dụ: niken - crom BNI-2, bao gồm chủ yếu là niken với crom 14-16%, 2,75-3,5% boron và một lượng nhỏ silicon, có nhiệt độ dịch vụ tối đa khoảng 1.800 độ F (982 độ). BNI-3, bao gồm 7-9% crom và silicon 3-4% (không có boron), cung cấp nhiệt độ hàn thấp hơn một chút nhưng duy trì sức mạnh lên tới 1.900 độ F (1.038 độ) do hợp kim dựa trên silicon, giúp tăng độ ổn định nhiệt độ cao.
Một tùy chọn kháng thuốc thậm chí nhiều hơn - là niken - crom - sắt - silicon (ni - cr - Các hợp kim này tránh boron (có thể tạo thành intermetallics giòn ở nhiệt độ rất cao) và dựa vào crom và silicon để kháng oxy hóa và liên kết. Một số công thức trong gia đình này có thể chịu được nhiệt độ dịch vụ liên tục lên tới 2.000 độ F (1.093 độ), khiến chúng phù hợp với các ứng dụng hàng không vũ trụ, tua -bin khí và lò công nghiệp trong đó tiếp xúc với nhiệt độ cực cao là phổ biến.
Nhiệt độ dịch vụ cao của niken - Kim loại chất độn dựa trên không chỉ do thành phần cơ sở của chúng mà còn có khả năng tạo thành một liên kết dựa trên độ khuếch tán mạnh mẽ - với kim loại cơ bản. Trong quá trình hàn, kim loại làm đầy tan chảy và làm cho các bề mặt kim loại cơ bản, và ở nhiệt độ cao, một số sự xen kẽ xảy ra giữa chất độn và kim loại cơ bản, tạo ra một liên kết luyện kim chống lại creep, oxy hóa và đạp xe nhiệt. Liên kết này vẫn ổn định ngay cả khi tiếp xúc với hệ thống sưởi và làm mát lặp đi lặp lại, một yêu cầu quan trọng đối với các thành phần nhiệt độ -} cao như lưỡi tuabin, ống xả và trao đổi nhiệt.
Ngược lại, các kim loại phụ khác không thành công ở nhiệt độ thấp hơn do làm mềm, oxy hóa hoặc suy thoái liên kết. Chẳng hạn, bạc -, được đánh giá cao về tính trôi chảy và cường độ cao ở nhiệt độ phòng nhưng mất sức mạnh nhanh chóng trên 800 độ F (427 độ) và dễ bị oxy hóa trong môi trường oxy cao -, cao -}} Đồng - Các chất làm đầy dựa trên có thể xử lý nhiệt vừa phải nhưng oxy hóa nghiêm trọng trên 1.000 độ F (538 độ) trừ khi được bảo vệ bởi bầu không khí giảm, hạn chế việc sử dụng chúng trong - không khí High - các ứng dụng nhiệt độ. Nhôm - Các chất độn dựa trên, trong khi hữu ích cho việc nối hợp kim nhôm, làm mềm đáng kể trên 600 độ F (316 độ) và không thể chịu được các ứng suất nhiệt của dịch vụ nhiệt độ-.
Để tối đa hóa nhiệt độ dịch vụ của niken - Các khớp được hàn dựa trên, các quy trình hàn thích hợp là rất cần thiết. Điều này bao gồm làm sạch các bề mặt kim loại cơ bản để loại bỏ các oxit và chất gây ô nhiễm (có thể làm suy yếu liên kết), sử dụng thông lượng phù hợp hoặc hàn trong bầu khí quyển được kiểm soát (ví dụ, chân không hoặc khí trơ) để ngăn chặn quá trình oxy hóa trong quá trình hàn và đảm bảo thiết kế khớp cho phép mở rộng nhiệt mà không làm căng thẳng. Post - Các phương pháp điều trị nhiệt đặc biệt cũng có thể được sử dụng để tăng cường cấu trúc vi mô của kim loại phụ, cải thiện hơn nữa cường độ nhiệt độ- của nó.
Tóm lại, niken - kim loại chất làm đầy hàn dựa trên, đặc biệt là niken - crom đến 2.000 độ F (1.093 độ). Khả năng chống nhiệt, độ ổn định oxy hóa và liên kết luyện kim mạnh làm cho chúng không thể thiếu đối với các ứng dụng đòi hỏi hiệu suất đáng tin cậy trong nhiệt độ cực cao. Cho dù trong không gian vũ trụ, phát điện hoặc sưởi ấm công nghiệp, các hợp kim này đặt tiêu chuẩn cho việc tăng nhiệt độ-}, vượt trội so với bạc, đồng và nhôm -} dựa trên một biên độ đáng kể.
