Способ сварки давлением

 

Способ сварки давлением по авт.св. N 944226, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварки и экономии металла за счет снижения припуска на последующую механическую обработку, в процессе пиролиза защитного покрытия перед снятием основного давления его увеличивают до Росн. = (0,8 - 1,0) Рпл., где Рпл. - предел текучести свариваемого металла при температуре пиролиза защитного покрытия.

Изобретение относится к сварке давлением с подогревом и может быть использовано в различных областях машиностроения. Из основного авт. св. N 944226 известен способ сварки давлением, при котором основное давление снимают при температуре 0,5 0,7 температуры плавления свариваемых металлов. Недостатком способа является низкое качество сварки из-за краевых непроваров, для устранения которых увеличивают припуск на последующую механическую обработку, вследствие чего увеличивается расход металла. Целью изобретения является повышение качества сварки и экономия металла за счет припуска на последующую механическую обработку. Поставленная цель достигается тем, что в способе сварки давлением (по авт. св. N 944226), при котором основное давление снимают при температуре 0,5 0,7 температуры плавления свариваемых металлов, в процессе пиролиза защитного покрытия перед снятием основного давления его увеличивают до P_осн. (0,8 1,0) P_пл., где P_пл. предел текучести свариваемого металла при температуре пиролиза защитного покрытия. Способ осуществляют следующим образом: На поверхность свариваемых деталей наносят защитное покрытие, детали сжимают усилием 1 3 кГс/мм² и производят нагрев с высокой скоростью до температуры (0,5 0,7) Т_пл. При пиролизе защитного покрытия перед снятием основного давления его увеличивают до Р_осн. (0,8 1,0) Р_пл., где Р_пл. - предел текучести свариваемого металла при температуре пиролиза защитного покрытия, а дальнейший нагрев до температуры (0,8 0,9) Т_пл. и поддержание указанной температуры в процессе изотермической выдержки осуществляют в паузах между импульсами дополнительного (уменьшенного) давления без приложения основного давления. После образования соединения нагрев и подачу импульсов давления прекращают. Благодаря увеличению основного давления в процессе пиролиза защитного покрытия между контактирующими поверхностями возникают гидродинамические явления кавитационного характера, в результате чего обеспечивается активное смятие микронеровностей, разрушение и вытеснение остатков окисных пленок и продуктов пиролиза из зоны соединения, сближение и увеличение площади активных центров без деформационного упрочнения в зоне соединения, что позволяет повысить качество локальной защиты краевых участков зоны соединения и сварного соединения в целом, уменьшить припуск на последующую обработку и сократить расход металла. Величину давления Р_осн. (0,8 1,0) Р_пл. выбирают из условия обеспечения деформации кавитационного пузырька в микрообъемах между свариваемыми поверхностями и, что позволяет интерсифицировать процесс и способствует активному локальному деформированию металла и образованию высококачественного соединения без образования краевых непроваров. Увеличение основного давления выше 1,0 Р_пл. приводит к резкому увеличению неоправданной деформации, деформационному упрочнению свариваемых поверхностей, что препятствует образованию качественного соединения, дополнительному расходу металла и увеличению объема последующей механической обработки. Уменьшение давления менее 0,8 Р_пл. приводит к исключению кавитационных явлений на свариваемых поверхностях, быстрому пиролизу защитного покрытия на краевых участках зоны соединения и образованию краевых непроваров, что приводит к необходимости дополнительной обработке деталей и расходу металла. Конкретный пример осуществления способа. Производили сварку инструментальной стали Р12 и стали 45. На соединяемые поверхности деталей перед сваркой наносили слой защитного покрытия (например, эпоксидную смолу ЭД-20), что предотвращало их окисление. Детали сжимали с усилием 2,5 кГс/мм² и нагревали со скоростью 200^oC/с. При пиролизе защитного покрытия осуществляли увеличение основного сварочного давления до 5,0 5,5 кГс/мм² (0,9 1,0) P_пл.. При температуре 0,7 Т_пл. после завершения пиролиза защитного покрытия, основное давление снимали и на подогретые детали воздействовали импульсами дополнительного давления Р_доп. 0,3 Р_осн., а дальнейший нагрев до температуры 0,85 Т_пл. и поддержание температуры при изотермической выдержке осуществляли в паузах между импульсами дополнительного давления. После образования соединения нагрев прекращали, снимали нагрузку и детали охлаждали. Время сварки составляло менее 1 мин. Деформация в зоне стыка не превышала 10% краевые непровары отсутствовали. Использование изобретения по сравнению с базовым объектом, являющимся прототипом, позволит повысить качество сварки и снизить расход металла при изготовлении составного режущего инструмента.

Формула изобретения

Способ сварки давлением по авт.св. N 944226, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварки и экономии металла за счет снижения припуска на последующую механическую обработку, в процессе пиролиза защитного покрытия перед снятием основного давления его увеличивают до Росн. (0,8 1,0) Рпл. где Рпл. предел текучести свариваемого металла при температуре пиролиза защитного покрытия.

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 36-2000

Извещение опубликовано: 27.12.2000        

---