Способ диффузионной сварки

 

Изобретение относится к сварке давлением, в частности к диффузионной сварке титановых сплавов, и может быть использовано в авиационной и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение качества сварного соединения высоколегированных α+β - и псевдо -b -титановых сплавов. Свариваемые детали нагревают выше точки A_сз на 50 - 100°С. Затем со скоростью 0,5 - 1,9°С/мин их охлаждают до точки A_сз и осуществляют их соединение. В результате термодеформационного воздействия происходит активация свариваемых поверхностей за счет формирующегося на них рельефа микро- и субструктурного характера.

Изобретение относится к сварке давлением, в частности к диффузионной сварке титановых сплавов, и может быть использовано в авиационной и других отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение качества сварного соединения высоколегированных (α+β)- и псевдо-β -титановых сплавов. Способ осуществляют следующим образом. Свариваемые детали из высоколегированных (α+β)- и псевдо-β -титановых сплавов нагревают в инертной среде в разведенном состоянии выше точки А_с3 на 50-100^оС, затем охлаждают со скоростью 0,5-1,9^оС до точки А_с3, детали сдавливают и осуществляют изотермическую выдержку. Термодеформационный цикл сварки обеспечивает интенсификацию контактных поверхностей за счет формирующегося рельефа микро- и субструктурного характера, который у высоколегированных (α+β)- и псевдо-β -титановых сплавов наиболее интенсивно формируется на стадии охлаждения в температурном интервале от А_с3 + +(50.100)^оС до А_с3, что связано с высокой диффузионной подвижностью атомов (которая при дальнейшем повышении температуры уменьшается), приводящей к релаксации внутренних напряжений при фазовых α _→ β- и -превращениях, что способствует повышению качества сварного соединения. При скорости охлаждения > 1,9^оС/мин рост рельефа замедляется, так как внутренние напряжения не успевают релаксировать, и реакционная способность поверхностей падает. При скорости охлаждения ниже 0,5^оС/мин, не приводя к дальнейшей интенсификации роста рельефа, увеличивается время пребывания свариваемых поверхностей в разведенном состоянии. При этом происходит насыщение поверхности остаточными активными газами и снижение ее реакционной способности. П р и м е р. Сваривали цилиндрические образцы из сплава ВТ-16 β _→ α16 х 30 мм с полированными поверхностями (А_с3 850^оС) в очищенном и осушенном аргоне с дополнительной герметизацией стыка геттером (титановая трубка). Детали нагревали до 900^оС в разведенном состоянии, выдерживали 10 мин и охлаждали со скоростью 1,0^оС/мин до 850^оС. При 850^оС прикладывали детали, сдавливали усилием Р 1,0 кг/мм² и выдерживали в течение 5 мин. После сварки образцы испытывали на ударную вязкость и статическое растяжение. Испытания показали повышение качества сварного соединения.

Формула изобретения

СПОСОБ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКИ титановых сплавов, при котором свариваемые детали нагревают в инертной среде в разведенном состоянии выше точки А_сз, охлаждают, сдавливают и осуществляют изотермическую выдержку, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения высоколегированных α + β и псевдо- b -титановых сплавов путем активации свариваемых поверхностей, нагрев осуществляют до температуры, превышающей точку А_сз на 50-100^oС, а охлаждение осуществляют до точки А_сз со скоростью 0,5 1,9 град./мин.