Способ изготовления тавровых изделийдиффузионной сваркой

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (iii 823032

Союз СоветСких

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 06.07.79 (21) 2790098/25-27 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

В 23 К 20/00

Гооударствеиимй комитет

Опубликовано 23.04.81. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 25.04.81 (53) УДК 621.791..66 (088.8) ио делам изобретеиий и открытий осковский вечерний металлургический институт авитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТАВРОВЫХ ИЗДЕЛИЙ

ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКОЙ

Изобретение относится к диффузионной сварке, в частности к технологии изготовления тавровых изделий.

Известен способ I. çãîòîâëåíèÿ тавровых изделий диффузионной сваркой, при котором стенку и полку тавра собирают в приспособлении, обеспечивающем- фсрмирование галтели, затем производят нагрев в вакууме и сдавливание 11).

Недостатком известного способа является необходимость использования большого сварочного давления, что вызывает значительную объемную деформацию.

Цель изобретения — уменьшение объемной деформации за счет снижения сварочного давления.

Поставленная цель достигается тем, что стенку тавра выполняюг из трех слоев, крайние из которых имеют меньшее, чем у среднего слоя, сопротивление пластической деформации.

На фиг. 1 изображена схема сборки деталей в приспособлении под сварку; на фиг. 2 — вариант изготовления стенки тавра и его сборки.

Способ осуществляется следующим образом.

Между плитами 1, изготовленными из жаропрочной стали, и изолирующими прокладками 2 располагают вкладыши 3, полку 4 и стенку 5 и 6 таврового изделия, стенку которого выполняют трехслойной и состоящую из двух крайних слоев 6, изготовленных из сплава с мелкозернистой структурой, обладающего высокой скоростью ползучести и слоя 5 из сплава с крупнозернистой пластинчатой структурой, обладающего низкой скоростью ползучести в диапазоне темпе1о ратуры сварки. Слои 6 относительно слоя 5 изготавливают по длине с припуском, объем металла которого превосходит объем заполняемых закруглений под галтели, выполненных на вкладышах 3. Припуск составляет не более 3 — 5% высоты стойки. Меньшие

1 значения припуска приводят к тому, что галтель формируется не полностью из-за нехватки материала. При больших значениях припуска избыточный объем металла препятствует формированию плавного пере2о хода между соединеняемыми элементами изделия. Толщину слоев 6 выбирают, из соотношения — = 1,0 — 1,5 где д — толщина

6 слоя 6. При значении —,>1,5 высота npud пуска слишком большая, по сравнению с его продольном торце слоя 5 прямые углы скруг- 20 ляют и увеличивают припуск на слоях 6, Формула изобретения толщиной, и слой 6 в припуске теряет устойчивость и препятствует получению соединения по всей площади соприкосновения стенки и полки. Значения,— < 1,0 приводят к неоправданному росту толщины элемента 6

Собранные в оснастке соединяемые детали помещают в вакуумную камеру и производят сварку при температурах на 20 — 50 С ниже конца 4 + ф-э Р превращения сплава, из которого изготовлены слои 6. Под действием сварочного давления начинают деформироваться слои 6, заполняя припуск по галтель и пространство под продольным торцом слоя 5, причем давление, воспринимаемое непосредственно слоями 6, превосходит номинальное сварочное давление и зависит от соотношения толщин слоев 5 и 6.

Далее сварочное давление воспринимает вся стенка, и по мере ее осадки слой 5 выталкивает в зазор под галтель материал слоев 6 и происходит, соприкосновение с полкой 4 по всей площади контакта. На в этом случае нет необходимости выталкивания лишнего материала в зазор, выполненный во вкладышах 3 (фиг. 2).

Сварка между слоями 5 и 6 может производиться непосредственно при сварке таврового изделия с использованием схемы бокового поджатия или предварительно.

Выполнение стенки трехслойной, слои которой имеют различное сопротивление пластической деформации, позволяет получать соединения с малой объемной деформацией, равнопрочные основному металлу, с использованием малых сварочных давлений.

Пример. Для испытания предлагаемого способа проводят сварку образцов таврового изделия из сплава ОТ 4. Крайние слои

823032

4 стенки изготавливают толщиной 1 мм из сплава с мелкозернистой структурой, средний слой изготавливают толщиной 3 мм из того же сплава с крупнозернистой пластинчатой структурой. Припуск равняется

1 мм. Сварку осуществляют в вакууме 2х х10 4 мм рт. ст. при температуре 925 С и удельном давлении 0,2 кгс/мм . Длительность сварки составляет 60 мин. Получено качественное соединение с образованием галтели без подрезов и непроваров. Деформация стенки составляет около 1,5 /o. Качество соединений оценивают по результатам металлографического анализа и механических испытаний на отрыв стенки и малоцикловую. уетвлость.

Способ позволяет проводить сварку с незначительной объемной деформацией стенки тавра практически любых толщин, снизить сварочное усилие в 10 — 20 раз, отказаться от использования дорогостоящего прессового оборудования.

Способ фвготовления тавровых изделий диффузионной сваркой, при котором стенку и полку тавра собирают в приспособлении, обеспечивающем формирование галтели, затем производят нагрев в вакууме и сдавливание, отличающийся тем, что, с целью уменьшения объемной деформации за счет снижения сварочного давления, стенку выполняют из трех слоев, крайние из которых имеют меньшее, чем у среднего слоя, сопротивление пластической деформации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3547599, кл. В 23 К 19/00, 08.12.70. фиг.1

823032

Фиг.2

Редактор О. Черниченко

Заказ 1952/13

Составитель В. Мельников

Техред А. Бойкас Корректор М. Шароши

Тираж 1148 ПИодписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал 11EIII «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4