Способ сварки давлением с подогревом

 

Изобретение относится к сварке давлением с подогревом и может быть использовано в различных отраслях промьшшенности. Цель изобретения - повьшение производительности, упрощение процесса и расширение технологических возможностей. Подлежащие соединению детали приводят в тесный контакт и помещают в оправку, изготовленную из двух сплавов, обладающих обратимыми мартенситными превращениями с противоположными по знаку объемными эффектами. Один из сплавов оправки имеет положительный объемный эффект при прямом (в процессе охлаждения ) мартенситном превращении. Во втором сплаве обратное мартенситное превращение сопровождается увеличением объема при нагреве. Оправку вместе с соединяемыми деталями вставляют без зазора в массивную обойму. Производят охлаждение оправки до температуры на 50°С ниже температуры конца прямого мартенситного превращения в сплаве, обладающем положительным объемным эффектом при охлаждении . По достижении этой температуры производят нагрев оправки до температуры на 50°С выше температуры конца обратного мартенситного превращения второго сплава оправки, обладающего положительным объемным эффектом при нагреве. Операции охлаждения и нагрева осуществляют попеременно многократно. При охлаждении (нагреве) в материалах оправки по достижении температуры мартенситного перехода превращение высокотемпературной модификации в низкотемпературную модификацию и обратно протекает по взрывной кинетике. Это сопровождается изменением объема и возникновением импульсных сжимающих напряжений, воздействующих на соединяемые детали, 3 ил. (Л 4ik 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5g 4 В 23 К 20/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV С8ИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4250050/31-27 (22) 24.03.87 (46) 30.01.89. Бюл. У 4. (71) Институт металлофиэики

АН УССР (22) Д.С.Герцрикен, Ю.Н.Коваль, В.М.Тьппкевич и В.М.Фальченко (53) 621,791.66(088.8) (56) Казаков Н.Ф. Диффузионная сварка материалов. — М.: Машиностроение, 1976, с.8-15.

Авторское свидетельство СССР

119 1204342, кл. В 23 К.20/00, 14.12.83. (54) СПОСОБ СВАРКИ ДАВЛЕНИЕМ С ПОДОГРЕВОМ (57) Изобретение относится к сварке. давлением с подогревом и может быть использовано в различных отраслях промьппленности. Цель изобретения -. повышение производительности, упрощение процесса и расширение технологических возможностей. Подлежащие соединению детали приводят в тесный контакт и помещают в оправку, изготовленную из двух сплавов, обладающих обратимыми мартенситными превращениями с противоположными по знаку объемными эффектами. Один из сплавов оправки имеет положительный объемнья

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

Цель изобретения — повьппение про . изводительности, упрощение процесса

„„Я0„„4 4613 А1 эффект при прямом (в процессе охлаж- дения) мартенситном превращении. Во втором сплаве обратное мартенситное превращение сопровождается увеличением объема при нагреве. Оправку вместе с соединяемыми деталями вставляют без зазора в массивную обойму.

Производят охлаждение оправки до температуры на 50 С ниже температуры конца прямого мартенситного превращения в сплаве, обладающем положительным объемным эффектом при охлаждении. По достижении этой температуры производят нагрев оправки до температуры на 50 С выше температуры о г ь конца обратного мартенситного превра- «р щения второго сплава оправки, обладающего лоложнтельнььь объенньее эффен- Q) том при нагреве. Операции охлаждения и нагрева осуществляют попеременно многократно. При охлаждении (нагреве) в материалах оправки по достижении температуры мартенситного перехода превращение высокотемпературной мо- «4йЬ дификации в низкотемпературную моди- ф3 фикацию и обратно протекает по взрыв- «ф«« ной кинетике. Это сопровождается изменением объема и возникновением импульсных сжимающих напряжений, воздействующих на соединяемые детали.

3 ил.

2 и расширение технологических возможностей.

На фиг.1 показана схема осущест-, вления способа; на фиг.2 — разрез

А-А на фиг.1; на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг.1.

145461

Свариваемые детали 1 и 2 размещают в оправке в виде стаканов 3 и 4, изготовленных из материалов, обладающих обратными мартенситными превра5 щениями с противоположными по знаку объемными эффектами, оправку размещают без зазора в массивной обойме 5.

Оправку охлаждают до температуры на

50 С ниже температуры конца прямого ip о мартенситного превращения материала оправки с положительным объемным эф1 фектом при охлаждении а затем нагре"

9 вают до температуры на 50 С выше тем1 пературы конца обратного мартенситного превращения материала оправки с положительным объемным эффектом при нагреве, причем укаэанный цикл осуществляют многократно.

Введение операции попеременного мно-20 гократного изменения температуры вблизи точек прямого и обратного мартенситных превращений материалов оправки, сопровождающейся попеременным многократным приложением к соединяемым 25 деталям импульсных сжимающих напряжений, приводит к значительному повышению подвижности атомов, что позволяет сократить длительность процесса, упростить его путем отказа от 30 сложных технологических приемов получения сжимающих напряжений и обеспечить возможность соединения в твердом состоянии широкого круга материалов, B TDM BHcJIe B разнородных,что 35 позволяет расширить технологические возможности. Увеличение степени переохлаждения (перегрева) более чем на

50 С не вносит существенных изменений в механизм и кинетику мартенсит- 40 ного превращения.

Способ осуществляют следующим образом.

Пример. Сваривали медь М1 со 45 сплавом АМгб. Материалы предварительно отжигали для снятий напряжений.

Изготовленные из этих материалов де3

4 тали очищали от грязи, масел и других загрязнений и помещали внутрь цилиндрической оправки диаметром

10 мм (диаметр и длина деталей составляли 3 и 10 мм), состоящей из двух частей. Одну часть оправки изготавливали из сплава Н30 (70X железа и 30Х никеля) другую — из кобальта (чистота не хуже 99,9 Со). Оправку вместе с деталями устанавливали без зазора в П-образную обойму, изготог,— ленную из стали У8, охлаждали в жидком азоте, а затем нагревали до

400 С в индукционной печи мощностью

40 кВт. Операции охлаждения и нагрева повторяли последовательно несколько раз ° Затем образцы извлекали из оправки и подвергали механическим испытаниям на растяжение.

Формула изобретения

Способ сварки давлением с подогревом, при котором свариваемые детали размещают в массивной обойме без зазора, детали сдавливают, нагревают и охлаждают, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, упрощения процесса и расширения технологических возможностей, свариваемые детали предварительно размещают в оправке, изготовленной из материалов, обладающих обратимыми мартенситными превращениями с противоположными по знаку объемными эффектами, оправку охлаждают до температуры на 50 С ниже температуры конца прямого мартенситного превращения материала оправки с положительным объемным эффектом при охлаждении а затем нагревают до темперао туры на 50 С выше температуры конца обратного мартенситного превращения материала оправки с положйтельным объемным эффектом при нагреве, причем укаэанный цикл осуществляют многократно.

1454613

Составитель Т.Олесова

Техред М.Ходанич Корректор В Гирняк с

Редактор М. Андрушенко

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Укгород, ул. Проектная, 4

Заказ 7389/18 Тирах 892 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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