Патенты автора Люшинский Анатолий Владимирович (RU)
Изобретение может быть использовано для получения неразъемных вакуумно-плотных соединений при герметизации мембран из сплавов палладия с РЗМ в конструкции фильтрующих элементов для глубокой очистки водорода. После очистки соединяемых поверхностей проводят сборку пакета, содержащего детали из нержавеющей стали, промежуточный слой и мембраны из фольги сплавов палладия. Размещают сборку между электродами для контактной роликовой сварки и осуществляют сварку при пропускании импульсов сварочного тока и приложении давления сжатия. В качестве промежуточного слоя между нержавеющей сталью и сплавом палладия применяют фольгу из никеля. Фольгу из никеля помещают также на мембрану из сплава палладия. Пропускание импульсов сварочного тока осуществляют при постоянно сжатых электродах в течение времени, необходимого для соединения элементов с перекрытием сварных точек 20-25%, при этом сварку осуществляют в среде защитного газа. Применение данного способа позволяет получить равнопрочное вакуумно-плотное соединение нержавеющей стали со сплавами Pd-РЗМ, имеющее прочность на уровне прочности сплавов палладия, и повысить производительность процесса за счет снижения времени контакта при сварке деталей. 1 ил.
Изобретение относится к диффузионной сварке и может быть использовано для изготовления биметаллических конструкций, состоящих из сочетания материалов нержавеющая сталь + титановый сплав или титановый сплав + никелевый сплав практически во многих отраслях промышленности. Свариваемые биметаллические конструкции выполнены из материалов, образующих между собой интерметаллидные фазы. Между свариваемыми материалами размещают промежуточный слой в виде пористой ленты из ультрадисперсного металлического порошка (УДП). Диффузионную сварку осуществляют при температуре, составляющей 0,85-0,9 температуры образования интерметаллидных фаз металла промежуточного слоя с одним из свариваемых материалов и между свариваемыми материалами. Промежуточный слой из УДП минимизирует образование интерметаллидов, что позволяет избежать охрупчивания диффузионного соединения при сохранении его предела прочности на разрыв. 1 пр.
Изобретение может быть использовано для изготовления точечной контактной сваркой конструкций, выполненных из материалов с высокой теплопроводностью, например из меди и сплавов на основе меди. Медный электрод на своем рабочем торце содержит вставку, выполненную из материала с более высокой по сравнению с электродом температурой плавления, соединенную с электродом диффузионной сваркой. Вставка погружена в рабочий торец электрода на глубину, соответствующую 1/2 своей толщины, которая равна диаметру вставки. Отношение диаметра вставки к диаметру электрода равно 1:2. Вставка электрода выполнена, в частности, из вольфрама или графита. Электрод имеет высокую стойкость и обеспечивает получение равнопрочных соединений. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение может быть использовано при диффузионной сварке жаропрочного никелевого сплава. Предварительно свариваемые элементы подвергают закалке. Осуществляют сборку элементов под сварку, вакуумирование и нагрев до температуры сварки, которая составляет 0,8-0,9 от температуры растворения упрочняющей γ'-фазы. Прикладывают сварочное давление не более 2 кг/мм2 с выдержкой до 40 минут. Полученную сварную конструкцию подвергают старению. Технический результат – получение качественного сварного соединения прочностью не менее 90% от прочности основного материала с сохранением однородной мелкозернистой рекристаллизованной структуры, что позволяет проводить дальнейшую механическую обработку деталей. Пластическая деформация полученного сварного соединения составляет не более 5%, микроструктура сплава не изменяется.1 табл., 3 пр.
Изобретение может быть использовано при изготовлении крупногабаритных изделий энергетического машиностроения, авиационного и ракетного двигателестроения. Вакуумная рабочая камера устройства выполнена в виде куба с габаритными размерами, превышающими габаритные размеры свариваемых изделий на 20-40% для закрепления оснастки, фиксирующей свариваемые детали, и размещения нагревательных элементов. В боковых стенках камеры выполнены герметичные вводы для измерительных приборов и системы вакуумирования. Вакуумные насосы с затворами и клапанами располагаются позади вакуумной камеры. Над вакуумной камерой на силовой раме расположен электромеханический привод с редуктором для создания сварочного давления. Между редуктором и сильфонным вводом располагают силоизмерительное устройство. В соответствии с первым вариантом выполнения системы нагрева свариваемых изделий нагревательные элементы выполнены в виде керамических панелей с каналами, в которых размещены спирали сопротивления. Панели прикреплены к стенкам камеры на шарнирах с возможностью окружения в рабочем положении свариваемых изделий. По второму варианту на днище по углам камеры закреплены водоохлаждаемые токоподводы, к которым крепятся нагревательные элементы, выполненные по форме свариваемых изделий. Устройство обеспечивает равномерный прогрев и необходимое сварочное усилие при изготовлении крупногабаритных деталей. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение может быть использовано для сварки трением с перемешиванием (СТП) вращающимся инструментом. Инструмент для СТП изготовлен из быстрорежущей стали и выполнен в виде сплошного стержня, верхняя часть которого предназначена для закрепления в приводе вращения. Рабочая часть выполнена с опорным буртом и снабжена рабочим стержнем, на боковой поверхности которого выполнены рельефные канавки. Вогнутая рабочая поверхность опорного бурта имеет форму усеченного конуса. Кромки опорного бурта расположены в плоскости, отклоненной от нормали к оси вращения инструмента на угол α, составляющий в зависимости от типа и толщины свариваемых деталей от 1 до 15 градусов. Рабочая поверхность опорного бурта наклонена относительно упомянутой плоскости опорного бурта на угол γ. Ось симметрии рабочей поверхности опорного бурта наклонена к оси вращения инструмента на угол γ'. Углы γ и γ' в зависимости от типа и толщины свариваемых деталей составляют от 5 до 15 градусов. За счет улучшения течения и перемешивания пластифицированного металла и создания дополнительного проковочного усилия инструмент обеспечивает получение высококачественного сварного шва. 2 ил.
Изобретение может быть использовано при соединении керамоматричного композита с металлами. На элемент из керамоматричного композита наносят активирующий промежуточный слой и проводят сборку элементов с размещением между ними прослойки. В качестве активирующего слоя используют никель, серебро, золото или медь и наносят его в виде гальванического покрытия толщиной 3-9 мкм на элемент из керамоматричного композита. При сборке элементов размещают промежуточную прокладку толщиной 0,05-0,1 мм, выполненную из никелевой фольги или пористой ленты из ультрадисперсного порошка металла, выбранного из группы: никель, медь, серебро, золото. Сварку полученной сборки проводят при температуре 1050-1100°C, удельном давлении сжатия не более 2,5 кг/мм2, времени выдержки не менее 60 мин, при этом скорость нагрева равна скорости охлаждения и не превышает 50°C/мин. Способ обеспечивает получение сварного соединения высокого качества с требуемыми прочностными характеристиками. Пластическая деформация металлической детали составляет менее 5%, ее микроструктура не изменяется, пластическая деформация детали из керамоматричного композита отсутствует. 1 табл., 4 пр.
Изобретение относится к способу диффузионной сварки. Очищают детали из нержавеющей стали и мембраны из фольги палладия или палладиевого сплава электрополировкой. Собирают в пакет. В качестве промежуточного слоя применяют фольгу из никеля. Размещают в вакуумной камере. Нагревают. Прикладывают сварочное давление и изотермически выдерживают. Сварку ведут в вакууме не хуже 5·10-5 мм рт.ст. при температуре процесса Т=930-980˚C с выдержкой в течение 30-45 мин, при этом прикладывают сварочное давление, которое обеспечивает пластическую деформацию промежуточного слоя на 50% от его исходной толщины. Изобретение позволяет изготавливать герметичную по гелию стенку мембранного элемента, который используется для получения сверхчистого водорода (99,9999 об.%). Потребность в таком водороде для водородной энергетики и высоких технологий неуклонно растет.
Изобретение относится к способу диффузионной сварки элементов из литейных жаропрочных сплавов на никелевой основе. Изобретение может быть использовано для изготовления рабочих лопаток, дисков газовых турбин и др., которые работают при высоких нагрузках и температурах. Собирают элементы под сварку, вакуумируют. Нагревают элементы до температуры, определяемой из следующего соотношения: 0,987Тs<Тсв<1,001Тлп, где Тлп - температура локального плавления литейного сплава, Тсв - температура сварки, Ts - температура солидуса свариваемого материала, а сжатие осуществляют сварочным усилием 1-3,5 кг/мм2, обеспечивающим макропластическую деформацию в течение времени, требуемого на осуществление процесса сварки, 0,5-2,5 часа. Затем снимают сварочное усилие и охлаждают до комнатной температуры со скоростью не более 30-50°C/мин. Изобретение позволяет получить сварное соединение требуемого качества с необходимой прочностью не менее 90% от прочности основного материала и с сохранением однородной мелкозернистой рекристаллизованной структуры, что позволяет проводить дальнейшую механическую обработку деталей. Кроме того, применение диффузионной сварки позволяет упростить конструкцию изделий, повысить технологичность и уменьшить массу конструкций. 1 табл.
Изобретение относится к способу контактной точечной сварки меди и медных сплавов. Изобретение может быть использовано в приборостроении, при контактной сварке металлов с высокой теплопроводностью, в частности меди и ее сплавов, и металлов с покрытием на их основе. Собирают элементы деталей из меди и медных сплавов. Размещают сборку между сварочными электродами. Осуществляют сварку путем пропускания импульсов сварочного тока и приложения давления сжатия. В качестве сварочных электродов используют электроды, выполненные из графита. Пропускание импульсов сварочного тока осуществляют при постоянно сжатых электродах в течение времени, необходимого для нагрева элементов деталей до температуры не выше 0,8 температуры плавления меди. При этом сварку осуществляют в вакууме 1,33·10-2 мм рт.ст. Изобретение позволяет сваривать металлы с высокой электропроводностью с высокой прочностью, стабилизировать качество сварного соединения, повысить коррозионную стойкость, свести к минимуму сварочные дефекты при грамотном подборе режимов сварки. 1 табл.
Изобретение относится к способу получения неразъемного сварного соединения из ситалла с металлами методом диффузионной сварки. Способ включает сборку элементов и сварку при температуре ниже температуры плавления металла и приложении давления сжатия. Перед сборкой на металлический элемент наносят гальваническое покрытие из никеля, меди, серебра, золота или сплавов на их основе толщиной 3-9 мкм. Сборку элементов осуществляют при размещении между гальваническим покрытием и элементом из ситалла промежуточной прокладки толщиной 0,1-2 мм из алюминия или меди. Сварку полученной сборки осуществляют в четыре этапа при удельном давлении сжатия 1-2,5 кг/мм2, времени выдержки на каждом этапе 30-120 мин и скоростью нагрева, не превышающей 50°C/мин. На первом этапе сварку проводят при температуре 0,4-0,5Тпл, где Тпл - температура плавления металла, на втором этапе - при 0,6-0,68Тпл, на третьем - при температуре 0,68-0,76 Тпл, а на четвертом - при температуре 0,78-0,83Тпл. После сварки снимают давление сжатия и проводят охлаждение до комнатной температуры со скоростью, не превышающей 50°C/мин. Техническим результатом изобретения является сохранение физико-механических свойства свариваемых материалов, получение сварного соединения высокого качества с требуемыми прочностными характеристиками. 5 пр., 1 табл.
Изобретение может быть использовано для изготовления деталей из порошковых жаропрочных никелевых сплавов методом диффузионной сварки, например, при изготовлении рабочих лопаток и дисков газовых турбин. После сборки элементов под сварку проводят вакуумирование и нагрев их до температуры, не превышающей температуру сольвуса более чем на 10°C. Прикладывают сварочное усилие, составляющее 1,5-2,5 кг/мм2 с выдержкой в течение 1,5-2 ч. Затем снимают сварочное усилие и проводят выдержку в течение 2 ч. Осуществляют ступенчатое охлаждение сначала до температуры 800°C со скоростью не ниже 50°С/мин и выдержкой 8 ч, затем до температуры 700°C со скоростью 25-30°С/мин с выдержкой 8 ч, а затем до комнатной температуры со скоростью не более 30°C/мин. Способ обеспечивает получение сварного соединения с прочностью не менее 90% от прочности основного материала и с сохранением однородной мелкозернистой рекристаллизованной структуры, что позволяет проводить дальнейшую механическую обработку деталей. При этом сохраняется жаропрочность сварного соединения при высоких температурах, а также значительно увеличивается ресурс и надежность деталей, работающих в условиях нагружения. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 пр.
Изобретение относится к получению неразъемных соединений деталей и узлов из жаропрочных сплавов между собой и с другими сталями и сплавами и может быть использовано в авиационно-космической промышленности при изготовлении, прежде всего, ротора турбины газотурбинных двигателей, а также в газовой отрасли промышленности
Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к устройствам для коммутации цепей электрического тока