Способ сварки давлением

 

Изобретение относится к сварке давлением через защитно-активирующие среды (ЗАС) и может быть использовано при сварке сложнолегированных и инструментальных сталей. Цель изобретения - повышение качества сварного соединения и снижение расхода металла за счет уменьшения объема последующей механической обработки. Изменяют состав и концентрацию ЗАС по сечению свариваемых поверхностей. На центральную часть свариваемых поверхностей наносят ЗАС, содержащую 92,7-85,5 мас.% эпоксидной смолы, 0,3-2,5 мас.% аморфного бора и 7-12 мас.% нитроклетчатки, а на периферийную часть - ЗАС, содержащую 30-40 мас. % эпоксидной смолы и 70-60 мас.% бора аморфного. Снижение концентрации бора в центральной части сваотваемых поверхностей до 0,3-2,5 мас.% и введение в состав центральной части ЗАС 7-12 мас.% нитроклетчатки приводит к изменению режима пиролиза ЗАС, интенсификации процесса сварки и повышению пластических свойств и сварных соединений. Увеличение содержания бора в составе ЗАС до 60-70% на периферийных участках свариваемых поверхностей способствует исключению краевых несплошностей и дефектов, что позволяет повысить как качество соединения, так и сократить объем последующей механической обработки. 1 табл.

Изобретение относится к сварке давлением через защитно-активирующие среды (ЗАС) и может быть использовано в разных областях машиностроения при сварке сложнолегированных и инструментальных сталей. Целью изобретения является повышение качества соединения и экономия металла за счет снижения объема последующей механической обработки. Благодаря снижению концентрации бора в центральной части свариваемых поверхностей до 0,3-2,5 мас. и введению в состав центральной части ЗАС 7-12 мас. нитроклетчатки, происходит резкое повышение давления парогазовой смеси в процессе пиролиза ЗАС при высокоскоростном нагреве соединения, что способствует интенсивному истечению продуктов пиролиза ЗАС из стыка с остатками соединений бора, а эвтектические соединения бора с железом, образующиеся на контактирующих поверхностях, способствуют повышению пластических свойств свариваемых поверхностей и их активному локальному деформированию, что приводит к интенсивной миграции границы раздела, объемному взаимодействию свариваемых металлов и повышению качества соединения в целом. Увеличение содержания бора в ЗАС до 60-70 мас. на периферийных участках свариваемых поверхностей способствует увеличению времени истечения продуктов пиролиза ЗАС, особенно при повышенной температуре, близкой или равной температуре сварки, что также способствует активации свариваемых поверхностей. Одновременно такой объем бора обеспечивает локальную защиту зоны стыка от окисления при температуре сварки ≈1200^oC как при нагреве стыка, так и в процессе изотермической выдержки за счет эвтектических соединений бора с железом и углеродом и взаимодействия расплава бора с кислородом воздуха, благодаря чему исключаются краевые несплошности и дефекты, что позволяет повысить качество соединения и сократить объем последующей механической обработки. Производилась сварка инструментальных легированных сталей типа 12х18Н10Т, 45х14Н14B2M, 95x18. На свариваемые поверхности, обработанные с большой шероховатостью, наносили защитно-активирующую среду, примеры выполнения которой представлены в таблице. Причем на центральную часть, занимающую 80% от всей свариваемой поверхности, наносили состав ЗАС, содержащий эпоксидную смолу, биморфный бор и нитроклетчатку, а на остальную периферийную часть, свариваемых поверхностей наносили ЗАС, содержащую эпоксидную смолу и аморфный бор. Детали устанавливались в зажимные призмы сварочной машины, сжимались с заданным усилием 1,5-2,5 кгс/мм² и нагревались со скоростью 100-250^oC/с до температуры сварки, осуществляя изотермическую выдержку в течение 1-2 мин. Затем проводились испытания технологических образцов на статический изгиб по ГОСТ 6996-66 г. При разрушении выделялись краевые несплошности на свариваемых поверхностях. Несплошность определялась по наличию следов механической обработки на поверхности разрушения. Результаты испытания проведены в таблице. Способ позволяет повысить пластические свойства сварного соединения, исключить краевые несплошности, что позволяет снизить объем последующей механической обработки и сократить расход сложнолегированных и инструментальных сталей.

Формула изобретения

Способ сварки давлением, при котором на свариваемые поверхности наносят защитно-активирующую среду, содержащую в своем составе эпоксидную смолу и аморфный бор, затем детали сжимают, нагревают стык и осуществляют изотермическую выдержку при температуре сварки, отличающийся тем, что, с целью повышения качества соединения и экономии металла за счет снижения объема последующей механической обработки, изменяют концентрацию и состав компонентов защитно-активирующей среды по сечению свариваемых поверхностей, причем на периферийную часть свариваемых поверхностей наносят защитно-активирующую среду при следующем соотношении компонентов, мас. Эпоксидная смола 30 40 Бор аморфный 60 70 а в состав защитно-активирующей среды, которую наносят на центральную часть свариваемых поверхностей, дополнительно вводят нитроклетчатку при следующем соотношении компонентов, мас. Эпоксидная смола 85,5 92,7 Бор аморфный 0,3 2,5 Нитроклетчатка 7 12

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 19.04.2005

Извещение опубликовано: 27.03.2006        БИ: 09/2006

---