Способ сварки плавлением молибдена с железоникелевыми сплавами



Способ сварки плавлением молибдена с железоникелевыми сплавами
Способ сварки плавлением молибдена с железоникелевыми сплавами
Способ сварки плавлением молибдена с железоникелевыми сплавами

 

B23K103/18 - Пайка или распаивание; сварка; плакирование или нанесение покрытий пайкой или сваркой; резка путем местного нагрева, например газопламенная резка; обработка металла лазерным лучом (изготовление изделий с металлическими покрытиями экструдированием металла B21C 23/22; нанесение облицовки или покрытий литьем B22D 19/08; литье погружением B22D 23/04; изготовление составных слоистых материалов путем спекания металлического порошка B22F 7/00; устройства для копирования и регулирования на металлообрабатывающих станках B23Q; покрытие металлов или материалов металлами, не отнесенными к другим классам C23C; горелки F23D)

Владельцы патента RU 2568035:

ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "ОРДЕНА ЛЕНИНА НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И КОНСТРУКТОРСКИЙ ИНСТИТУТ ЭНЕРГОТЕХНИКИ ИМЕНИ Н.А. ДОЛЛЕЖАЛЯ" (RU)

Изобретение относится к способу сварки плавлением изделия из молибдена с изделием из железоникелевого сплава с образованием нахлесточного соединения. Предварительно на поверхности изделия из молибдена под центром образования сварочной ванны выполняют канавку. В канавку размещают медную проволоку. Формирование барьерного слоя и сварного шва осуществляют одновременно путем расплавления медной проволоки и железоникелевого сплава. Технический результат заключается в выравнивании температурно-временных условий взаимодействия металлов в процессе сварки по площади сварочной ванны. Под сварочной ванной в месте пика температуры образуется барьерный слой большей толщины, чем по периферии, т.е. формируется более эффективная защита от интенсивного взаимодействия молибдена с железоникелевым сплавом в самом критическом месте. 3 ил.

 

Изобретение относится к области сварки плавлением разнородных металлов, а более конкретно молибдена с железоникелевыми сплавами.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к изобретению является способ сварки плавлением молибдена с железоникелевыми сплавами, при котором на поверхности молибдена создают промежуточный барьерный слой из меди (патент РФ №2049622, МПК В23К 9/23, опубл. 10.12.1995 г.).

В известном способе барьерный слой создают перед сваркой, для этого к изделию из молибдена в вакуумной печи припаивают прокладку из ниобия путем расплавления медной фольги. В результате на поверхности молибдена получают промежуточный барьерный слой, состоящий из слоя ниобия и слоя меди, каждый из которых имеет определенную толщину. Затем изделие из молибдена с барьерным слоем и изделие из железоникелевого сплава собирают и в сборе производят сварку с расплавлением более легкоплавкого металла.

Недостатком известного способа является то, что происходит взаимодействие металлов с неравномерной интенсивностью по ширине сварочной ванны. При оптимальных температурно-временных условиях на периферии сварочной ванны в ее центре они близки к критическим или переходят за предел оптимальных. Причем эти условия взаимодействия трудно регулируемы и в случае превышения их значений выше оптимальных приводят к образованию значительного количества интерметаллидов, что снижает прочностные свойства сварных соединений. Кроме этого недостатком известного способа является то, что технология создания барьерного слоя в известном способе весьма трудоемка и требует изготовления сложной оснастки для каждого типоразмера свариваемого изделия.

Задачей настоящего изобретения является создание технологически упрощенного способа сварки плавлением молибдена с железоникелевыми сплавами, позволяющего получить высокопрочные сварные соединения.

Технический результат, который достигается при использовании настоящего изобретения, заключается в выравнивании температурно-временных условий взаимодействия металлов в процессе сварки по площади сварочной ванны. Под сварочной ванной в месте пика температуры образуется барьерный слой большей толщины, чем по периферии, т.е. формируется более эффективная защита от интенсивного взаимодействия молибдена с железоникелевым сплавом в самом критическом месте.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе сварки плавлением молибдена с железоникелевыми сплавами, при котором на поверхности молибдена создают промежуточный барьерный слой из меди, согласно заявленному изобретению барьерный слой создают в процессе сварки, при этом используют медную проволоку, которую размещают в канавке, имеющей глубину, не превышающую диаметр круглого сечения или высоту прямоугольного сечения проволоки, причем канавку выполняют в молибдене под центром образования сварочной ванны.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена сборка изделий из молибдена и железоникелевого сплава перед сваркой (общий вид, продольное сечение), на фиг.2 показана канавка с медной проволокой (вид А), на фиг.3 изображено сварное соединение изделий из молибдена и железоникелевого сплава (общий вид, продольное сечение).

Способ осуществляют следующим образом.

Для выполнения нахлесточного соединения изделия 1 из молибдена и изделия 2 из железоникелевого сплава, например из нимоника, предварительно перед сборкой изделий 1 и 2 на наружной поверхности изделия из молибдена 1 под центром образования сварочной ванны (расположения предполагаемого источника тепла, например электронного луча) выполняют канавку для размещения медной проволоки 3. Выполнение канавки в изделии 2 из нимоника нецелесообразно, т.к. в этом случае взаимодействие между нимоником и медной проволокой будет происходить при повышенных температурах, что приведет к образованию структур, отрицательно влияющих на механические свойства сварного соединения. Канавку в изделии 1 выполняют глубиной, равной диаметру проволоки 3 (в случае применения проволоки круглого сечения) или равной высоте сечения проволоки (в случае применения проволоки прямоугольного сечения).

Проволоку берут сечением, ориентировочно составляющим 5-15% сечения сварного шва, т.е. диаметр проволоки, например, должен составлять ориентировочно 1 4 толщины изделия из нимоника. Например, для толщины трубы 2 мм применяют проволоку диаметром 0,5 мм. После выполнения канавки, в которой располагают медную проволоку 1, осуществляют сборку изделий 1 и 2 сварного соединения внахлестку без зазора. Для этого на изделии из молибдена 1 сверху располагают изделие 2 из нимоника, при этом кромку изделия 1 оставляют выдвинутой за пределы центра канавки на величину, при которой происходит ее расплавление с образованием половины сварного шва по его ширине. Сварочный источник тепла, например электронный луч, наводят на место предполагаемого расположения медной проволоки 3. Процесс осуществляют с расплавлением только нимоника и медной проволоки. При этом молибден находится в твердом состоянии. Сварку осуществляют на минимально возможном режиме, чтобы исключить перегрев металлов в зоне их контакта. В процессе сварки при расплавлении проволоки 3 образующееся покрытие способствует смачиванию молибдена жидким металлом и создает медный барьерный слой, препятствующий интенсивному взаимодействию нимоника с молибденом. В центре сварочной ванны температура больше, чем на периферии, поэтому барьерный слой соответственно имеет большую толщину, что обеспечивает равномерный процесс взаимодействия металлов. Сварной шов 4, образующийся в процессе сварки, имеет механическое зацепление за счет затекания расплавленного металла в канавку, что также улучшает механические свойства сварного соединения.

Способ сварки плавлением изделия из молибдена с изделием из железоникелевого сплава, включающий формирование на поверхности изделия из молибдена промежуточного барьерного слоя из меди и сварку нахлесточного соединения, отличающийся тем, что предварительно на поверхности изделия из молибдена под центром образования сварочной ванны выполняют канавку, в которую размещают медную проволоку, а формирование барьерного слоя и сварного шва осуществляют одновременно путем расплавления медной проволоки и железоникелевого сплава.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано при изготовлении тонкостенных осесимметричных сварных оболочек с утолщенными кромками и приваренными к ним кольцами, работающих под высоким давлением.

Изобретение относится к способу сварки трубопроводов из высокопрочных труб. Разделывают кромки соединяющих торцов труб под сварку с соотношением суммарной ширины разделки кромок к толщине свариваемых элементов в диапазоне от 1,3 до 2,0.

Способ относится к изготовлению осесимметричных сварных оболочек, работающих под высоким давлением. Трубные заготовки обечайки изготавливают из конструкционных легированных сталей для холодного деформирования.

Изобретение относится к способу подготовки кромок листовых заготовок резанием для сварки листовых сварных заготовок и для получения из них методами холодной листовой штамповки корпусных деталей.

Изобретение относится к способу соединения двух элементов посредством дуговой сварки вольфрамовым электродом в среде инертного газа (варианты). Свариваемые элементы состоят из самозакаливающегося стального сплава, например из материала T23 или T24.

Изобретение относится к области сварочного производства, в частности к способу получения сварного сталеалюминиевого соединения, и может быть использовано в судостроении, при строительстве железнодорожного транспорта и автомобилестроении.

Изобретение относится к способу изготовления из разнородных материалов высокопрочной тонкостенной сварной конструкции, работающей под давлением, состоящей из обечайки со сферическим дном и горловины.
Изобретение относится к способу сварки нахлесточных соединений из разнородных металлов и может быть использовано в энергетике, автомобилестроении, судостроении и вагоностроении.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к трубам из высокопрочной стали, пригодным для транспортировки природного газа и сырой нефти. Для повышения прочности трубы при продольном изгибе и ударной прочности зоны термического влияния при сварке часть основного материала содержит, в мас.%: С более 0,03-0,08, Si 0,01-0,5, Mn 1,5-3,0, P 0,015, S≤0,005, Al 0,01-0,08, Nb 0,005-0,025, Ti 0,005-0,025, N 0,001-0,010, 0≤0,005, В 0,0003-0,0020, дополнительно включает один или более из элементов: Cu, Ni, Cr, Мо и V, остальное Fe и неизбежные примеси.

Изобретение может быть использовано при изготовлении пластинчатых теплообменников и решетчатых конструкций. Перпендикулярно основанию 1 панели на его внутренней стороне 7 с помощью сварного соединения закреплены ребра 3.

Изобретение относится к сварке и может найти применение в машиностроении, теплоэнергетике, металлургии и др. Изобретение позволяет изготавливать крупногабаритные плоские тонколистовые оребренные панели с листовыми ребрами, а также упрощает способ и устройство для его осуществления.

Изобретение относится к способу сварки трубопроводов из высокопрочных труб. Разделывают кромки соединяющих торцов труб под сварку с соотношением суммарной ширины разделки кромок к толщине свариваемых элементов в диапазоне от 1,3 до 2,0.

Изобретение относится к способу производства стальной трубы с помощью лазерной сварки. Сварку выполняют с использованием множества лазерных лучей, каждый из которых имеет диаметр пятна, составляющий 0,3 мм или более на верхней поверхности открытой трубы.

Изобретение относится к способу изготовления многослойной монококовой конструкции (варианты) и может быть использовано в авиационной и ракетной технике. Сначала выполняют послойный электронный чертеж изготавливаемой конструкции.

Способ относится к изготовлению осесимметричных сварных оболочек, работающих под высоким давлением. Трубные заготовки обечайки изготавливают из конструкционных легированных сталей для холодного деформирования.

Изобретение относится к способу дуговой сварки в защитных газах изделий из алюминиевого сплава и может быть использовано при изготовлении сварных конструкций из алюминиевых сплавов в авиационной промышленности, в машиностроении, судостроении, атомной энергетике и других отраслях.

Изобретение относится к технологии получения изделий с внутренними полостями с помощью сварки взрывом. Способ включает составление двух трехслойных пакетов с размещением в каждом из них между пластинами из титана медной пластины с соотношением толщин пластин титан-медь-титан 1:(0,75-1,0):1 при толщине титановой пластины, равной 1,0-1,2 мм.

Изобретение может быть использовано при алюминотермитной сварке рельсов методом промежуточного литья, например, при переустройстве действующего звеньевого рельсового пути в бесстыковой путь.

Изобретение относится к способу соединения двух элементов посредством дуговой сварки вольфрамовым электродом в среде инертного газа (варианты). Свариваемые элементы состоят из самозакаливающегося стального сплава, например из материала T23 или T24.

Изобретение может быть использовано при изготовлении титановых тонкостенных слоистых конструкций, например сложных трехмерных конструкций, в частности сотовых заполнителей, вентиляторных лопаток, воздухозаборников, выпускного окна в ускорительной технике. Предварительно определяют давление сварки, которое необходимо приложить к заготовкам из титанового сплава, находящимся в условиях сжатия в стальной оснастке, из условия обеспечения ползучести заготовок со скоростью, равной скорости ползучести находящихся в свободном состоянии заготовок из того же титанового сплава при давлении образования физического контакта между их поверхностями. Давление сварки определяют с учетом относительной высоты свариваемых участков и упрочнения титанового сплава заготовок в условиях сжатия при температуре сварки. Изобретение обеспечивает снижение контактного трения между стальной оснасткой и титановыми деталями свариваемой конструкции. 3 ил., 3 пр.
Наверх