Способ диффузионной сварки материалов

 

Использование: в различных отраслях промышленности для соединения прочных и хрупких материалов диффузионной сваркой . Сущность изобретения: на свариваемых поверхностях соединяемых деталей из хромовых сплавов выполняют рельеф высотой 20-40 мм и располагают между ними прокладку толщиной, равной 1,3-2,0 средней высоты рельефа. Детали сдавливают, нагревают до температуры сварки и осуществляют деформирование на величину, равную 50-70% толщины промежуточной прокладки. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е СКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s В 23 К 20/16

ГОСУДАР СТВ Е ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4842478/08 (22) 13,04.90 (46) 30.06.92. Бюл. Nç 24 (71) Московский вечерний металлургический институт (72) К.Е. Чарухина, Э,С. Каракозов и .С.И, Золотухина (53) 621.791.66(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР М

177259, кл. В 23 К 20/00, 1964. (54) СПОСОБ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКИ

МАТЕ РИАЛ О В

Изобретение относится к сварке, в частности к диффузионной сварке прочных и хрупких материалов.

Цель изобретения — повышение качества соединения за счет повышения прочности переходной зоны.

Способ осуществляется следующим образом.

Поверхность свариваемых деталей обрабатывается с высотой гребешков рельефа от 20 до 40 мкм (чистота обработки "4). Такая высота рельефа является оптимальной для того; чтобы после диффузионной сварки обеспечить регулярную композиционную структуру переходной зоны за счет чередования гребешков рельефа высокопрочного основного материала со слоями материала пластичной прокладки.

Формируемый в переходной зоне композиционный материал имеет слоистое строение. Граница раздела между прочной и пластичной составляющей располагается перпендикулярно свариваемым поверхностям и фронту продвижения трещины, раз Ы 1743769 А1 (57) Использование: в различных отраслях промышленности для соединения прочных и хрупких материалов диффузионной сваркой. Сущность изобретения: на свариваемых поверхностях соединяемых деталей из хромовых сплавов выполняют рельеф высотой 20 — 40 мм и располагают между ними прокладку толщиной, равной 1,3 — 2,0 средней высоты рельефа. Детали сдавливают, нагревают до температуры сварки и осуществляют деформирование на величину, равную 50 — 70% толщины промежуточной прокладки. 1 табл. рушающей сварное соединение. Для следующего возможного диапазона 10 — 20 мкм (чистота обработки v 5) невысокая высота рельефа после пластической деформации при диффузионной сварке может нарушить регулярное строение композиционной прокладки, и прочность соединения через композиционную прокладку такого строения снизится, Для чистоты обработки 3 с высотой рельефа шероховатостей 40 до 80 мк« прочность соединения также уменьшается, так как увеличивается доля пластичной, непрочной составляющей композиционного материала, и появляется вероятность неполного заполнения промежутков между рел ьефом.

Толщину пластической прокладки выбирают 1,3 — 2 от средней высоты рельефа шероховатости. При сварке хромового сплава

ВК1-17 при чистоте обработки74 с высотой рельефа 20 — 40 мкм толщина медной прокладки должна быть 40-60 мкм. Избыточная толщина прокладки может нарушать непрерывность упрочняющей фазы и требовать

1743769

Использование предлагаемого способа при диффузионной сварке хрупких и прочных металлов позволит повысить среднее значение прочности соединения, снизить разброс прочностных характеристик соединений хрупких и высокопрочных материалов, а также снизить общую деформацию свариваемых деталей, Технико-экономический эффект от внедрения способа может быть получен за счет повышения срока службы сварного соединения по сравнению с базовым вариантом без композиционной прокладки. дополнительной очистки соединения после сварки. Использование более тонкой прокладки может снизить прочность соединения между слоями композиционного материала, которая обеспечивается опреде- 5 ленной степенью пластической деформации компонентов при сварке, либо стать причиной неполного заполнения промежутков между высокопрочным рельефом.

Далее определяют режим диффузион- 10 ной сварки, реализующий деформацию пластичной прокладки на 50 — 70%. Например, для соединения хромового сплава ВК1-17 при чистоте обработки поверхности -: 4 и толщине медной прокладки 40 — 60 мкм ее 15 деформацию на 50 — 70% обеспечит режим: температура 970 С, давление 83 МПа, время 60 мин.

Степень пластической деформации прокладки менее 5 % не обеспечивает Bbl 20 сокой прочности соединения компонентов композиционной прокладки, которая формируется при диффузионной сварке. Если деформацию при сварке осуществлять более чем íà 70%, то может произойти дефор- 25 мация рельефа высокопрочной компоненты и нарушение регулярности композиционного строения, что приведет к снижению прочности соединения, Данные по свойствам соединения при- 30 веден ы в табл и це.

Формула изобретения

Способ диффузионной сварки материалов, при котором на свариваемых поверхностях соединяемых деталей выполняют рельеф, располагают между ними промежуточную прокладку, детали сдавливают, нагревают до температуры сварки и осуществляют деформирование и изотермическую выдер>кку, отличающийся тем, что с целью повышения качества сварного соединения при сварке хромовых сплавов, рельеф выполняют высотой 20 — 40 мкм, прокладку берут толщиной, равной 1,3 — 2,0 средней высоты рельефа, а деформирование осуществляют на величину, равную 50—

70% толщины промежуточной прокладки, ебргверхсотг шермкм

Ле рорх

0,16

0.66

1ЗЗ

1.66

2.00

2. 66

1.66

1.66

7G

60 0

1,67

1.50

2.00

1.Ç0

15

Составитель К,Черухина

Техред М,Моргентал Корректор С.Черни

Редактор М,Циткина

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород,. ул.Гагарина, 101

Заказ 2152 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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