Способ диффузионной сварки сплавов на основе хрома

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5ц 4 В 23 К 20/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4151! 62/31-27 (22) 24.11.86 (46) 30.04.88. Бюл. № 16 (71) Московский вечерний металлургический институт (72) К. Е. Чарухина, Э. С. Каракозов, В. И. Лукин, P. С. Курочко, 3. П. Адно и С. И. Золотухина (53) 621.791.66 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 844185, кл. В 23 К 20/00, 1979.

Казаков Н. Ф. Диффузионная сварка материалов. М.: Машиностроение, 1976, с. 140. (54) СПОСОБ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКИ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ ХРОМА (57) Изобретение относится к сварке давлением с подогревом, в частности к диффу„„Я0„„1391837 А1 зионной сварке, и может быть использовано при изготовлении узлов из сплавов на основе хрома. Цель изобретения — повышение качества соединения. Подготовленные к сварке детали размещают в вакуумной камере, создают в ней разрежение.

Детали нагревают до температуры (0,5—

0,55) т. пл. и деформируют со скоростью (0,8 — 1,2) 10 ". с до степени деформации 1,5 — 2,5%. Затем температуру снижают до (0,35 — 0,45) т. пл. и деформируют с той же скоростью до степени деформации 4,5 — 3,5%. Повышение качества сварного соединения достигается благодаря снижению сопротивления деформированию и образованию ячеистой мелкозернистой структуры в сплавах на основе хрома. 1 табл.

1391837

Формула изобретения

1

Изобретение относится к сварке давлением с подогревом, в частности к диффузионной сварке, и может быть использовано при изготовлении узлов из сплавов на основе хрома в различных отраслях промышленностии.

Целью изобретения является повышение качества соединения.

Способ осуществляют следующим образом.

Подготовленные к сварке детали размещают в вакуумной камере, создают в ней разрежение, детали нагревают до температуры (0,5 — 0,55) т. пл. и деформируют со скоростью (0,8 — 1,2) ° 10 с до степени деформации 1,5 — 2,5оо. Затем температуру снижают до (0,35 — 0,45) т. пл. и продолжают деформирование с той же скоростью до степени деформации 4,5 — 3,5о .

После сварки детали охлаждают и извлекают из камеры.

Нагрев деталей до температуры (0,5—

0 55) т. пл. и деформирование со скоростью (0,8 — 1,2) 10 с до степени деформации 1,5 — 2,5Я и последующее снижение температуры до (0,35 — 0,45) т. пл. и деформирование с той же скоростью до степени деформации 4,5 — 3,5о приводит к снижению сопротивления деформированию и образованию оптимальной ячеистой мелкозернистой структуры, которая задерживает продвижение трещин в сплавах на основе хрома, снижая хрупкость сварного соединения, т. е. повышает его качество.

В первый высокотемпературный период сварки (0,5 — 0,55) т. пл. наиболее интенсивно проходят процессы формирования прочности металлического контакта за счет интенсивных процессов пластической деформации и высоких температур. При температуре ниже 0 5 т. пл. эти процессы недостаточно интенсивны и прочность соединения резко падает. При температуре выше 0,55 т. пл. происходит рост зерна в зоне соединения, что существенно снижает качество соединения за счет большого разброса прочностных свойств.

Режим низкотемпературной ступени соответствует режиму проявления аномальной пластичности для сплавов на основе хрома, которая проявляется при температуре (0,35 — 0,45) т. пл. и скорости деформирования (0,8 — 1,2) ° 10 с . Увеличение или уменьшение температуры и скорости относи5

35 тельно режима аномального снижения сопротивления пластическому деформированию приводит к необходимости увеличения усилий деформирования, которые, увеличивая уровень остаточных напряжений, повышают хрупкость зоны соединения.

Деформация при (0,35 — 0,45) т. пл. (так называемая «тепловая деформация») в сплаве на основе хрома вызывает образование ячеистой мелкозернистой структуры, которая задерживает продвижение трещин в хрупких металлах и является причиной снижения хрупкости сварного соединения.

Степень деформации 1,5 — 2,5Я при указанных скоростях деформирования 1-я высокотемпературная ступень) и 4,5 — 3,5Я (2-я низкотемпературная ступень) выбрана с учетом образования оптимальной ячеистой структуры при «теплом отжиге» и минимально необходимой для формирования соединений диффузионной сваркой в вакууме.

При этом общая степень деформации должна составлять бо. Деформация ниже указанных пределов приводит к образованию непроваров, т. е. к снижению качества соединения. Степень деформации выше бо приводит к увеличению общей деформации изделий.

Пример. Сваривали детали из сплава на основе хрома ВХ1 — 17 в виде прутков диаметром 12 мм. Сварку проводили в универсальной вакуумной установке для диффузионной сварки «Инстрон» при 970 С со скоростью деформирования 1,0 х 10 с и степенью деформации 2о. Затем температуру снижали до 700 С и снова деформировали при той же скорости со степенью деформаци 4Я. Общая деформация составила 6о

Результаты испытаний приведены в таблице.

Способ диффузионной сварки сплавов на основе хрома, при котором процесс ведут с изменением температуры и деформации, отличающийся тем, что, с целью повышения качества соединения, детали нагревают до температуры (0,5 — 0,55) т. пл., деформируют со скоростью (0,8 — 1,2) ° 10 с 1 до степени деформации 1,5 — 2,5Я, затем температуру снижают до (0,35 — 0,4) т. пл. и деформируют с той же скоростью до степени деформации 4,5 — 3 5оо.

1391837

Статистическая

Режим сварки

Прочность

go (To п/п

Температура, С средняя мин †ма

1 900

0,5

35 4

15,4

22,2-54,4

600

0,5

2 950

0,8

1 5

50,3-69, 4

1,8

650

0,8

3 970

59,4

1,2

58,0 — 61,8

700

4 1000

1,2

2,5

55 5

54,2 — 57,7

3,5

1,6

750

1,2

5 1050

1,5

У

48 7

36,4-60,0

12,8

800

1,5

Составитель Т. Олесова

Редактор М. Келемеш Техред И. Верес Корректор И. Эрдейи

Заказ 1792/17 Тираж 921 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Скорость деЬормации (g 10 ь)с

Степень деформации (е), z при изгибе (б,Д, ИПа характе— ристика разброса прочности (S)