Способ лучевой сварки

 

Изобретение относится к сварке, в частности к технологии лучевой сварки изделий из сплавов с перитектикой, и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства. Цель изобретения - повышение качества сварных изделий из сплавов с перитектикой путем формирования анизотропной структуры сварного шва. После образования сварочной ванны осуществляют ее охлаждение до температуры выпадения из расплава высокотемпературной фазы. Формирование пространственноориентированной структуры производят либо путем расплавления выпавшей высокотемпературной фазы остросфокусированным лучом, либо путем имплантации в расплав примесных корпускул, осуществляемых по заданному рисунку. В результате в расплаве формируется пространственноориентированная фазовая структура путем ориентации высокотемпературной фазы в расплаве низкотемпературной фазы. Получаемый слоистый сварной шов обладает анизотропностью свойств, что повышает надежность сварных соединений. 2 з.п. ф-лы. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1696223 А1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4736449/27 (22) 30.06.89 (46) 07.12.91. Бюл. М 45 (71) Московский институт электронного машиностроения (72) Д.В.Богданов, А.О.Борзов, С,Е.Вагасов, В.В,Витушкин, А.В,Галауз, А,Г.Гришанин, Т.Г.Джикил, А.Л.Каменский, А.Е.Карпов, Е.Ю.Мудрая, В.В.Рыбалко и С,Ф.Сорокина (53) 621.791.72 (088.8) (56) Рыкалин Н.Н. и др. Лазерная и электронно-лучевая обработка материалов, Справочник. — М.: Машиностроение, 1985, с, 130. (54) СПОСОБ ЛУЧЕВОЙ СВАРКИ (57) Изобретение относится к сварке, в частности к технологии лучевой сварки изделий из сплавов с перитектикой, и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства. Цель изобретения — повыИзобретение относится к сварке, в частности к технологии лучевой сварки изделий из сплавов с перитектикой, и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства.

Целью изобретения является повышение качества сварных соединений изделий из сплавов с перитектикой путем формирования анизотропной с-руктуры сварного шва.

Способ осуществляют следующим образом..

Производят сборку свариваемых деталей изделия под сварку, высококонцентрированным лучом в зоне сварки создают ванну расплава путем оплавления стыкуешение качества сварных изделий из сплавов с перитектикой путем формирования анизотропной структуры сварного шва. После образования сварочной ванны осуществляют ее охлаждение до температуры выпадения из расплава высокотемпературной фазы. Формирование пространственноориентированной структуры производят либо путем расплавления выпавшей высокотемпературной фазы остросфокусированным лучом, либо путем имплантации в расплав примесных корпускул, осуществляемых по заданному рисунку, В результате в расплаве формируется и ространствен ноориентированная фазовая структура путем ориентации высокотемпературной фазы в расплаве низкотемпературной фазы. Получаемый "слоистый" сварной шов обладает анизотропностью свойств. что повышает надежность c83pHblx соединений. 2 3,B. ф-flbl. мых кромок деталей, Затем осуществляют охлаждение расплава сварочной ванны до температуры, лежащей между температурами кристаллизации высокотемпературной и низкотемпературной фаз свариваел ого перитектического сплава.

После квазиизотрапной кристаллизации высокотемпературной фазы, первой выпадающей из расплава, принудительно формируют ориентированную структуру сварочного шва. Эта операция может производиться, по крайней мере, двумя путями. В первом случае, если свариваемый перитектический сплав содержит высокотемпературную фазу и она закристаллизовалась, участки этой фазы расплавляют остросфоку!

696223

СИГ)083 -!(Ь}У(4 ЛУ - О/ Г(С/ ЗСДВ I!4()(4j РИ(с /)4(<)/

БО ВТОРО .:: Сл ",BÅ 0(.)1/!»8Г.) ЯЛЯ)ст с )ВЕДЕЬ(ИЕ ((>if.1 Г(Л 3 (-I T 3 Li i;!O I I; r ) I ) П У К > /1 (((З ) f fi (I Я I f I C>Л

Ня(0(— 4I>jк >Л> Н КОИ!О ИС ", (:.("ГЕ(ЕНг}1.,М (I8",IТI>(/(4

К О и С Та >) / (И;- -", I (И И Г, " . у Е П С З "- 13 i! > 0 IИ у Г)> И (r, 1К)>, В OPB / (}П с!Те /> аг. Р .)и : If >8PBL! ()(> Е 030ПЛЯ В(Н . ХОД> i il„ f."C!1 Я 1 (- .:;,Р (10-,}<и г) КОКЛ / СТC!q Í "И г(>ОРМ(4(" I 7("1 j! r" О " - i;;7 ""->Н НО ориент(лро()а(,:}>3..1:, „".; Оввг (тр)/к l)/p3 пугем

Эадс Н Ной С(})(>(8(! :) („:", В: IC (ЗК()78/1 Пвра } / р}40>Л <З(ВЗ}.,; >(ОИ (ò, . Ilh й.ВЕМ .-.Х/:а 4<деЧИИ

}IИЗ(< )) 8 4 Г) (За ТУЗ}(}1}> !)-»,".-.:-: :. УГ>:-" " 8, 1 (Делс)1ЬСс> (Г(t p ="-".I({>8 pа д =>iа- ;,. -)(. Iлсав " в > . ОКQТс!>

li C:() 3),/Р (! : Я ф-..: За, I 0 П (ЗИ .ОДИТ К

!О Г),:СГ(/(3>) ;, В I<- TOT!0}4 ПРО(трг > > ", Ве jf IO >-,— /1,=,.> .;,>i" Oi)3!PLi ir/ (<р",11! з/Л . 18()8. ДВЕ :;.:.:IЗЬ(. : )(.. ЛЕ .:-.„- 8(/1)(8-)(1Я (1>ОР;.> ИЗОВа(ИЯ Г! :.(О()ТОа и <. . Г, 8!.l 0 0 Р .18(4 i(4P083 } i

Н>З1(8701>(<71/0(э (03>(>,/i 3;-, * >З,/(880 Вля C)T (!1 О

ОХ>}с))кдег> Х>(= . f) 0; I > >Л Н r I f ();-(с>", Щ! })Де ВС ;((>1 Г> f>t 00 ()ЯЗО 83 Н И Я::,!) 3> О (r) I С (((." ->, "iP "l 4-"-Р -> вы(IO/ . ">)!Я с>>of;c)03 ЯВЛЯ(=т(я С Ва }/Ка дl-." 3 f1 8 È ь ., » " ."; (3 Ба }/ r/ — LO ((j }),) Цс>(j> (НЬ(М Соо>}(ОШЕНИ i ко(4((.)I 8;4j> Р ОЛИЗ(скм : 4 ) 5.,с}етал(Л (:>Зес>(1! .IЮ!,","Ь(к и О>б)луЧс! ; г ъ/) ыс. с (: Ы >;.

/ссс >

083 //» . (с, I C! П(>1!/:с. . .с!,Fi ),; (Ы >I> 0(Iс} и

P 3 i . (! /! 3> 8 Л Я 1(.", . ", )> . „- ".:, ":;-: 3 f» j->1/ Ос) / - ),3! B 8 2 .>3 8М ОХЛа)КДЯЮТ рс>1СГ!}!сс(В,Ь(О I в 41., (. П})(>(Ко. 0()О .>r ИЗ Г)3(.п:->38=:3 "it r>3((((;с)">3, /1()а;(- Ис 8С(<И П>3>I!(ОСТ> i(i (I;)яц(ая ИЗ . О/(Ьфра

Ма По >) Е -)ТГ> I)): Il})(i(jr>BVOт К фооми})овс. г:;".(О fi}З,)С,)а If.; > 88 гlНО (ПИЕН (и

})083}jt!0(4 сl оукт,/>)ы: помс}щь}О Ост()ос<})(),<ус>4ip083:-(14лг/ зл:;:,—:р.нно: о лу а, <Огорьй и е (3 е >(и г- i, а }с> г >1 -, и, ) а /» (! с> /! ч с4 >с>>1 /} >) > i; 8 o rj I i .

TOc)8::ТОО! !Я 1, !!>8 ГIОВСЬ =! 3Ю!ВИМ 0>ВЗ;4PP" "> (I)I0();,!Иг)ОВ ;i; ;НО(4 Г.- }4(ЛЬ(МвжДУ -,3РВЛЛЕ>l4 Ь (1 "1 i )>BЬ . "Cr .,"i . ": lib> б 1>З>1V)7 l)0/>i>ttit/!!".

РОВB I! НЫ}>} -! „OK! PC)r) -(.=(М /!1. Ч(".,;"1, --. 3(.тка, 3I> ф;Ч/4. ". Ã)(. В:)>,*; f)=. > ID !» >4(>Н((8 Г.P )O>>j);I-, MH > 1>к 3 r! i(: = I Г"(,i -",or" 10 Р /t It . " > П .:гп

Ва и l.i /> 03с (Iг>3(3 8(! 78>". Г! =" ра: (4/p! 600 с> 0(0 ) 0 / (> ") i ?; ((> н О и "„ j >, Р 3 . О,i ft 3)r< /1 3 -!> ч >г>

ВЫб(403(07:-, 8 ГЛ(ъ. (8>(2l,l > > ., Гд(-.. И - ЧИС>-О

ПООХОДОБ С(!ГЬ(К /Сиr;",-r!= }Ни И Пот с <С(с(3/1 8>C

РО Н 0 3 П 0 П 8 Р 8 К Ll (83,:: — Л)/1}Л 78/ >Ь! <О Т Ь О ДН БГ(1 Га}<ПГГ) П(i))<П> "(;"!. "., ". (4.) (Ъ,Я О;;>}3)(гДЕНИЯ дол)кно бь. / - !48 >48}488 (1,.: "., Р зез /f(73ò

Т-"К/ (О - - " " 1 ) "t -18". (Г>1 Г j!01}8 "".3(>""сс>г) 4P ((.", П;(ЛОСЧ:.>7!CI Г 70>,. (/ 3-., С(З(",тоя(ная:(3 с)1 p(>, (ЛУ (p(r(/!PI >ОА) )P-,, -;. !l, :, }31(И("",, ; 10 Оба

> Я}!Л Яетсп ".1 :> )(4(>,:;)j 3(;(18 С .}."0(40> 0 С> (ДИН Н(lя Ц87- ",;((Лй В} lr ir)8 Ч>- i(i -I : - . 7И I яг! ) (>(> —: (ор(иирования ванны расп/(ава и ее охлаждения дс:8(4CI()f)Bтурь(, на 3-5"(; превоСхоДЯЩЕй ТЕМП8РВТУРУ РЛВНОВЕСНОй кристаллизации тигана, направляют потоки

5 ионов теллура Те-}- В расплзв по заданному рисунку с. !<08L/8!47pB!rèåé порядка 3,0%. Та".I.jì рисункам может быть полосчатая структура. Далее охла)кда:от ван:-(у расплава со с (op00; ü 0, обеспечива(ощей г ремя затвер10 де(зания сварочной ваннь> н8 более, чем

r ==-d /111, Где 1) — дифф)>зион}(ая (!ОдВижность тЕЛЛУРа В РаСГ(/(38Е титаНа, /). — ДОПУСтИМаЯ величина уширения" линий рисунка леги .5 рг)вания, вызванная диффузией теллура.

Так(1(и(обр330(, полу-ается слоистый св3p!40!1 шо:! с анизОтООП н bl!4è сВОйстВами.

П}ЗИ ВЫПОЛН::.НИИ Свс}Г ОЧНЫХ ОГ!8РдЦИИ В СОот-870-, ви =,Данным способом получают

20 шов. (4ме(о!.(Ий повышенный на 10 — 20 предел т8v4jr(8(:Tì п(зl 73(Г="нциальг(hlõ н3грузках.

Кроме того, дальнейшее охлажден(ле с высокой скоростькз, близкой к скорости ох25 лаждения закалки, приводит к еще большему упрочаению сварного шва за счет

of p330})3H:4ÿ большого число уг)рочненных неравновесных участков на границах раздела между слоями.

30 С и 0: О б и 0 3 В 0 л я 3 f и О В bl (. и т ь и 3 д P. ж нос rb сварных (оединений за сче г придания

ИХ r ВайСтВЗМ 3НИЗОтРОПНОСтИ. Г!ОСЛЕДНЯЯ г;озволяет сориентировать структуру сварного соединения для того, чтобы в критиче3= c;:oì дггя да::>ной констру;L ии }43прав/)Внии параметры сва()нОГО (в(>а дэстиГали своеГО

f4 3 j< 0 I>f f4 )/; 4 3 .

Формула изобретения

1. Способ лучевой сварки, при котором

40 Осу(цествляют расплавление к(зомок свариВземого соединения до Образования расплава с последующим его Ох."BæäOнием, 0 т л ич а i}o щ (! и с я Тем. что, с целью повышения ка-!Вства с(;арнь:х соединений изделий из сплавов с псритектикой путе 4 фop}4!fp083НИЯ 3НИЗОТ()ОПН(ЗЙ СТР /КТУРЬ(СВВРН ЫХ ШВОВ, ПОСЛЕ ГЗХЛ с): (<Г(8}4ИЯ Рас Плава ДС ТВМПВРд 1 У

1 Ь:, МЕ((ЬШГ;9> 78М>П8}Зс) г1 РЫ КРИ(:73ЛЛИЗВЦИИ

Высокотем! ературной фазы -.()àриваемого

00 СГ>8383., НО Не 118НЬШЕй 78!>(П8>/ЗТ p: . КрИ сталлизации ь(изкотемпераT(jpíîé фазьi сваОиваемогo сг)лава, c(0>jilfествляют

fi, )ИН>/ДИ78flb!40(8 фо})(11рг)ван(48 ПГО(г})днСТВВННО ОРИ8}-f7(Ë()08Ð-.НОй СТР)I!C(4/Р>Ь(СВ3Р"с

3 > г}>)(О Ш 83, ?. (Г(0 З}З (O г1.1, С 7 Л Ii а (О (ц И и С я (-Pi " ..171-i фп}З(Л()г1083Н(48 «I POr TIÐ3 I ". > 88 Ц(>0 "И>-НТИPOÐB×ÍOÈ СТО"К ". j) " . >13 (>1 Г() II)Áß

1696223

Составитель T. Ïîï0âà

Техред М.Моргентал

Редактор Э.Сниган

Корректор О.Кравцова

Заказ 4264 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул.Гагарина, 101 осуществляют имплантацией корпускул легирующих элементов по заданному рисунку.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что формирование пространственно ориентированной структуры сварного шва осуществляют расплавлением высокотемпературной фазы свариваемого сплава по заданному рисунку остросфокусированным лучом.