Способ диффузионной сварки алюминевых сплавов со сталью

 

(72) Авторы изобретения

А.В.Сергеев и Н.Ф.Казаков (71) Заявитель

Московский технологический институт мясн промышленности (54) СПОСОБ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКИ АЛЮМИНИЕВЫХ

СПЛАВОВ СО СТАЛЬЮ

Изобретение относится к диффузионной сварке алюминиевых сплавов со сталью и может быть использовано в авиационной, машиностроительной и электронной промышленности.

Известен способ диффузионной сварки алюминия и алюминиевых сплавов со сталью с использованием промежуточной прослойки из серебра pl ).

Недостатком способа является его дороговизна.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ диффузионной сварки алюминиевых сплавов со сталью через комбинированную промежуточную прокладку, медную прослойку которой устанавливают в контакте со сталью (2).

Недостатком способа является низкое качество сварки из-за образующейся непластичной прослойки интерметаллидов в зоне соединения.

Цель изобретения — повышение качества сварки путем повышения пластичности интерметаллидов.

Поставленная цель достигается тем, что в способе диффузионной сварки алюминиевых сплавов со сталью через комбинированную промежуточную прокладку, медную прослойку которой устанавливают в контуре со сталью, между медной прослойкой и

f0 алюминием устанавливают прослойки ,соответственно из титана и алюминия.

Способ осуществляют следующим образом.

На свариваемую поверхность сталь ной детали гальванически наносят прослойку меди, устанавливают прослойку иэ титана и соединяют ее со стальной деталью диффузионной свар20 кой. Затем на титановую прослойку устанавливают алюминиевую прослойку и деталь из алюминиевого сплава.

Собранные детали устанавливают в

884912

Ф толщиной 0,15 мм и деталь из алюминиевого сплава АК4-1 и помещают их в камеру установки диффузионной сварки. Детали нагревают до температуры на титановой прослойке 853 К, при этом температуру в контакте сплава

АК4-1 с алюминиевой прослойкой поддерживают равной 813 К (градиент температуры между титаном и алюминие10 вым сплавом составил 40 К).

Детали сдавливают с усилием

7,8% МПа и выдерживают в течение

4 мин. Сваренные детали охлаждают до комнатной температуры и извлекают

15 из камеры.

Проведенные механические испытания соединения показали, что прочность на отрыв при растяжении составила 274 МПа., 2О Использование предлагаемого изобретения позволит повысить качество сварки при соединении алюминиевых сплавов со сталью.

Формула изобретения

Составитель В.Петросян

Техред Т. Маточка Корректор М.Демчик

Редактор А.Власенко

Заказ 10381/16 Тираж 1151 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

)13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 камеру для диффузионной сварки и сваривают.

Алюминий с титаном могут образовывать интерметаллид типа Alp T i npu температурно-временных условиях значительно больших (873 К, 20 мин), чем интерметаллид в контакте алюминия со сталью (773 К, 20 мин) . Кроме того, первый из названных интерметаллидов менее хрупок, чем второй.

Это приводит к повышению их пластичности н, таким образом, к повьппению качества сварки.

В соединениях титан-медь и медьсТаль имеет место образование твердых растворов, прочность этих соединений равна или на 19-78 МПа вьш е прочности меди.

Ю ..

Конкретный пример осуществления способа.

Диффузионной сваркой соединяют алюминиевый сплав АК4-1 со сталью

12Х18Н10Т. .Поверхность детали из стали

12Х18Н10Т зачищают и обезжиривают, Наносят на соединяемую поверхность стальной детали гальваническое покрытие меди .толщиной 5 мкм.

Прослойку титана толщиной 0,15 мм очищают от окисной пленки и обезжиривают.

Далее размещают стальную деталь с гальваническим покрытием меди и титановой прослойкой в камеру установки диффузионной сварки. Нагревают

11.23 К, сдавливают с удельным усилием сжатия 14 МПа и выдерживают в течение 5 мин.

После сварки получают стальную деталь, плакированную прослойками меди и титана.

Прослойку алюминия толщиной

0,15 ьпк обезжиривают, травят í 20gном водном растворе KOH.

Затем,на стальную деталь, плакированную прослойками меди и титана, устанавливают прослойку алюминия

Способ диффузионной сварки алюминиевых сплавов со сталью через комбинирбванную промежуточную прокладку, медную прослойку которой устанавливают в контакте со сталью, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварки путем повьппения пластичности интерме35 таллидов, между медной прослойкой и алюминием устанавливают прослойки соответственно as титана и алюминия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лариков Л.Н, и др. Диффузионные процессы в твердой фазе при сварке. М., "Машиностроение", 1975, с. 37-39.

2. Казаков Н.Ф, Диффузионная свар45 е M. иМ и

1976, с. 163-! 66 (прототип) .