Способ сварки разнородных материалов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 В 23 К 20/14

1: Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<О

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3756195/25-27 (22) 29.06.84 (46) 30.09.86. Бюл. № 36 (72) П. К. Янышев (53) 621.791.66 (088.8) (56) Диффузионная сварка материалов.

Справочник/Под ред. Н. Ф. Казакова, М.: Машиностроение, 1981, с. 51 — 59.

Авторское свидетельство СССР

¹ 198892, кл. В 23 К 20/00, 31.01.68. (54) (57) СПОСОБ СВАРКИ РАЗНОРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ давлением и подогре„„SU„„1260145 вом, при котором на соединяемой поверхности одной из свариваемых деталей создают сжимающие однородные внутренние напряжения, обеспечивают контактирование деталей по свариваемым поверхностям, нагревают и сдавливают, отличающийся тем, что, с целью снижения температуры сварки и повышения качества соединения, сжимающие напряжения создают в детали из материала, с большими параметрами кристаллической решетки, а на соединяемой поверхности другой детали создают одинаковые внутренние растягивающие напряжения.

1260145 с"1 < ти а=

Составитель В. Петросян

Техред И. Верес Корректор А. Зимокосов

Тираж 1001 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Е. Копча

Заказ 5167/9

Изобретение относится к сварке давлением с подогревом и может быть использовано при сварке разнородных материалов в различных отраслях промышленности.

Цель изобретения — снижение температуры сварки и повышение качества соединения.

Способ осуществляют следующим образом.

Свариваемые детали подвергают стабилизирующему отжигу для снятия внутренних напряжений. Затем на соединяемой поверхности детали из материала с большими параметрами кристаллической решетки создают однородные внутренние сжимающие напряжения, а на соединяемой поверхности другой детали создают однородные внутренние растягивающие напряжения, детали контактируют по свариваемым поверхностям, устанавливают в вакуумной камере, создают в ней разрежение, затем детали нагревают до температуры сварки, сжимают и осуществляют стабилизирующий отжиг для снятия неупругих внутренних напряжений.

Величину и знак внутренних напряжений определяют по приращению частоты собственных колебаний детали по формуле о,„= а - —.Е-К

2Л1 где — — относительное приращение часто 11

f ты;

К вЂ” коэффициент объема поверхности, подверженной деформации, К=

= V // Чо, где V — объем контр олируемой детали; Чо — объем поверхности слоя детали с внутренними направлениями;

Š— модуль упругости; а — коэффициент связи температурных напряжений и напряжений от внешней нагрузки.

Для металлов, подвергнутых растяжению, а= 0,11 и определяется путем деления приращения предела текучести материалов детали при определенной температуре, полученного на разрывной машине, на предел текучести, полученный при том же приращении температуры по формуле о,= а .ТЕ, где а — ТКЛР; Т вЂ” приращение температуры, Коэффициент связи где о, — приращение предела текучести при нагреве детали в упругой области, измеренное на машине.

Образование однородных внутренних напряжений, легко осуществляемое пластической деформацией и регулируемое в широких пределах с помощью скорости и глубины резания, увеличивает положительное приращение частоты, что способствует созданию сжимающих внутренних напряжений, а повышение подачи или скорости резания уменьшает положительное приращение частоты, что способствует созданию растягиваюших внутренних напряжений.

Благодаря созданию на соединяемых поверхностях свариваемых деталей однородных внутренних (сжимающих) напряжений в де тали из материала с большими параметрами кристаллической решетки и растягивающих напряжений в другой детали создаются благоприятные условия для движения образующихся вакансий, способствующих повышению диффузии атомов одного материала в другой, благодаря чему интенсифицируется процесс сварки, что позволяет снизить температуру сварки и повысить качество соединения.

Пример. Сваривают сплав ВК15 со сталью 45. На свариваемой поверхности сплава ВК15, имеющего большие параметры кристаллической решетки (а= 3,16-10 А), создают однородные внутренние сжимающие напряжения, а на свапиваемой поверхности стали 45 (а= 2,8 10 А) — растягивающие. Свариваемые детали контактируют по свариваемым поверхностям. Их устанавливают в сварной камере, создают в ней вакуум 10 мм рт.ст. нагревают до температуры 960 С, сжимают усилием Р= 1,2 кгс/

40 /мм и осуществляют изотермическую выдержку в течение 6 мин. После сварки детали охлаждают и подвергают механическим испытаниям.