Способ сварки давлением с подогревом разнородных материалов

 

Изобретение относится к сварке давлением с подогревом, в частности к диффузионной сварке, и может быть использовано для соединения жаропрочных никелевых сплавов с титановыми . Целью изобретения является повышение качества соединения и снижение знергозатрат. Для этого промежуточную прокладку предварительно приваривают диффузионной сваркой к никелевому сплаву при температуре его закалки. Затем диффузионной сваркой приваривают титановый сплав при температуре старения никелевого сплава . При этом происходит полное растворение упрочняницих фаз в никелевом сплаве и совмещение процессов сварки , закалки и старения. I (Л

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (f9) (И) (5)) 4 23 К 20 16

Щ р

00ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЪСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3973715/25-27 (22) 11.11.85 (46) 15.03.87. Бюл. Р 10 (71) Московский вечерний металлургический институт (72) А.З.Пименова, Э.С,Каракозов, В.И.Лукин и Р.С.Курочко (53) 621.791.66(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1(- 1014190, кл. В 23 К 20/14, 19.10.81.

Казаков Н.Ф. Диффузионная "сварка материалов. N.: Машиностроение, 1976, с. 169-170. (54) СПОСОБ СВАРКИ ДАВЛЕНИЕМ С ПОДОГРЕВОМ РАЗНОРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к сварке давлением с подогревом, в частности к диффузионной сварке, и может быть использовано дпя соединения жаро-. прочных никелевых сплавов с титановыми. Целью изобретения является повышение качества соединения и снижение энергозатрат. Для этого промежуточную прокладку предварительно приваривают диффузионной сваркой к никелевому сплаву при температуре его закалки. Затем диффузионной сваркой приваривают титановый сплав при температуре старения никелевого сплава. При этом происходит полное растворение упрочняющих фаз в никелевом сплаве и совмещение процессов сварки, закалки и старения.

1296343

Изобретение относится к сварке давлением с подогревом, в частности к диффузионной сварке, и может быть использовано для соединения жаропрочных никелевых сплавов с титановыми. 5

Цель изобретения — повышение качества соединения и снижение энергозатрат.

Способ осуществляют следующим образом.

$0 . При сварке жаропрочных никелевых сплавов с титановыми через. промежуточную прокладку последнюю предварительно приварив ают диффузионной сваркой к никелевому сплаву при тем15 пературе его закалки, В качестве прокладок применяют фольги или фольги с нанесенными на них вакуумным или термическим напылением слоями других материалов. Затем сваренный элемент охлаждают, устанавливают на него в контакте с промежуточной прокладкой титановый сплав, уста навливают их в вакуумную камеру, сдавливают, нагревают до температуры старения никелевого сплава и осуществляют изотермическую выдержку.

После сварки детали охлаждают и подвергают их механическим испытаниям.

Благ од ар я пр едв арит ельной прин ар к е промежуточной прокладкипри температуре закалки никелевого сплава повышается качество соединения за счет высокой пластичности сплава и растворе- Я5 ния упрочняющих фаз в никелевом сплаве.

Последующая сварка титанового сплава при температуре старения никелевого сплава позволяет также повысить качество соединения за счет полного растворения упрочняющих фаз.

Снижение энергозатрат достигается за .счет совмещения процессов сварки, закалки и старения °

При температуре сварки, превышающей температуру закалки в никелевом сплаве, растет зерно, и жаронрочность5O сплава после старения снижается, а при температуре сварки ниже температуры закалки не обеспечивается полное растворение упрочняющих фаз, что снижает качество соединения.

Сварка титанового сплава с никелевым при температуре выше температуры старения никелевого сплава при.водит к коагуляции выделившихся дисперсных упрочняющих частиц, что снижает жаропрочность сплава. При температуре сварки выше 850 С увелиd чивается пластическая деформация титанового сплава при приложении давления сварки. При температуре сварки ниже температуры старения прочность соединения снижается за счет повышения сопротивления деформации и снижения пластичности титанового спла ва и прокладок.и замедления процессов диффузии, способствующих образованию соединения.

Пример. Режим термической обработки жаропрочного никелевого о сплава состоит из закалки с 1120 С и старения при 820 С. Охлаждение

О после закалки и старения — на воздухе.

Поверхности образцов из никелевого и титанового сплавов, а также прокладок подвергают шлифовке и обезжириванию, На торец цилиндрического образца никелевого сплава помещают набор фольг для получения сочетания: никелевый сплав — никель— хром — ванадий. Со стороны никелевого сплава помещают никелевую фольгу толщиной 0,1 мм с нанесенным с одной стороны слоем хрома толщиной

0,1 мм, со стороны слоя хрома располагают ванадиевую прослойку толщиной 0,1 мм. Собранный образец устанавливают в вакуумную камеру установки для сварки давлением в режиме ползучести, сконструированную таким образом, чтобы камеру с образцом можно было вынимать из печи и охлаждать на воздухе. Сварку осу1 ществляют при 1120 «+ 5 C, давлении

5 МПа, выдержке 30 мин. Давление в камере составляло 1,33х10 Па. После охлаждения на воздухе до комнат" ной температуры на полученный образец устанавливают титановый цилиндрический образец таким образом, чтобы свариваемая поверхность контактировала с ванадиевой прослойкой, и помещают в ту же камеру. Сварку производят по режиму температура о

820 + 5 С, давление 25 KIa выдержка

120 мин, охлаждение — на воздухе.

Формула изобретения

Способ сварки давлением с подогревом разнородных материалов через

l 296343

Составитель Т.Олесова

Редактор М.Петрова Техред N.Õîäàíè÷ Корректор С.Шекмар

Заказ 704/17 Тираж 976 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 промежуточную прокладку, предварительно привариваемую к одному из свариваемых материалов, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества соединения и снижения энергозатрат при сварке жаропрочных никелевых сплавов с титановыми, -промежуточную прокладку приваривают к никелевому сплаву при температуре его закалки, а титановый сплав — при температуре его старения.