Способ диффузионной сварки тугоплавких металлов со сталью

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиик

Социалистических

Рес ублин ()904944 (6l ) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено 18.02.80 (2i ) 2886031/25-27 с присоединением заявки.йе (23) Приоритет

Опубликовано 15.02.82. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 17.02.82 (ы)м. кл.

В 23 К 20/16 еооударстеенный комитет

СССР яо делан изобретений н открытий (53) УДК 621.791.. .66 (088.8) "" "ИОЯЦр с (72) Авторы изобретения

А. В. Сергеев и Н. Ф. Казаков

Е

Московский технологический институт мясной и малочной,., „ промышленности (71) Заявитель (54) СПОСОБ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКИ ТУГОПЛАВКИХ

МЕТАЛЛОВ СО СТАЛЬЮ

Изобретение относится к диффузионной сварке тугоплавких металлов со сталью и может быть использовано в авиационной и машиностроительной промышленности.

Известен способ диффузионной сварки титанового сплава со сталью через промежуточную прослойку из ванадия fl ) .

Недостатком этого способа является а невозможность получения жаропрочного соединения иэ-за образующихся при сварке в зоне соединения интерметаллидных фаз

1О и карбидов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ диффузионной т5 сварки тугоплавких металлов со сталью через комбинированную промежуточную прокладку, ванадиевую прослойку которой . устанавливают,в контакте с тугоплавким металлом f 21 .

Недостатком этого способа является низкое качество сварки из а образуюшихся в зоне соединения интерметаллидов.

Цель изобретения — повышение качест. ва сварки путем исключения образования интерметаллидов. с

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу диффузионной сварки тугоплавких металлов со сталью через комбинированную промежуточную прокладку, ванадиевую прослойку которой устанавливают в контакте с тугоплавким металлом, между ванадиевой прослойкой и сталью устанавливают прослойку иэ же леза легированного 16-20% хрома.

Способ осушествляют следующим образом.

Контактируемые поверхности свариваемых материалов зачищают и обазжирив ют. Затем между свариваемыми матерна» ,пами устанавливают промежуточную прокладку, причем ванадиевую прослойку устанавливают в контакте с тугоплавким металлом, а ттрослойку из железа, легированного 16-20% хрома, в контакте со сталью. Свариваемьзв материалы устанавливают в сварочную камеру диффузионной

90494

3 установки, создают в ней вакуум;детали, нагревают до температуры сварки, прикладывают сварочное давление и производят иэотермическую выдержку, осуществляя сварку. После сварки детали охлаждают и извлекают из камеры.

Благодаря применению прослойки же леэа, легированного 16-20% хрома в зоне соединения не образуются интерметаллиды и тем самым, повышается ка- 10 чество сварки.

Пример 1. Сваривают молибден со сталью 12Х18Н10Т. Поверхности свариваемых деталей из молибдена. стали площадью 400 мм, а также про- 1$ и слойку из сплава железа с 20% хрома толщиной 0,15 мм и прослойку из ванадия толщиной 0,1 .мм зачищают металлической щеткой и обезжиривают ацетоном.

Размещают прослойку иэ сплава железа zo с 20% хрома со стороны стали

12Х18Н10Т, а прослойку из ванадия— со стороны молибденовой детали.

Детали с прослойками между ними помешают в камеру установки диффуэион- 25 ной сварки.

Нагревают детали до 1200 С, сдавливают с удельным давлением 1,5 кгс/мм и выдерживают в течение 15 мин. После о сварки детали охлаждают до 40-50 С и yg извлекают из камеры.

Проведенные лабораторные испытания показывают, что прочность соединения на отрыв при комнатной температуре-составляет 56 кгс/мм, а при 1100 С6,4 кгс/мм :

H p и м е р 2. Сваривают ниобий со сталью. Сварку осуществляют по примеру 1, но в качестве промежуточной прослойки используют фольгу толщиной

0,1 мм из сплаве железа с 16% хрома, а сварку осуществляют при удельном давлении 1,2 кгс/мм и иэотермической выдержке 10 мин.

4 4

1!роведенными лабораторными испытаниями установлено, что прочносгь на отрыв при растяжении при комнатной температуве составляет 60 кгс/мм, а при

Х

1100 С вЂ” 6,7 кгс/мм .

Пример 3. Сваривают титановый сплав ВТ1-0 со сталью 12Х18Н10Т.

Способ осуществляют по примеру 1, но в качестве промежуточной прослойки используют фольгу толщиной 0,1 мм из сплава железа с 18% хрома, детали нагревают до 1000 С, сдавливают с удельным усилием сжатия 2 кгс/ммь и делают изотермическую выдержку в течение 8мин.

Таким образом, предлагаемый способ позволит улучшить качество сварки при соединении тугоплавких металлов со сталью и, но сравнению с известным способом, повысить прочность (в 1,8-2 раза), жаропрочность (в 4 раза) и коррозионную стойкость.

Формула изобретения

Способ диффузионной сварки тугоплавких металлов со сталью через комбинированную промежуточную прокладку, ванадиевую прослойку которой устанавливают в контакте с тугоплавким металлом, о т л и ч а,ю ш и и с я тем, что, с целью повышения качества. сварки путем исключения образования интерметаллидов между ванадиевой прослойкой и сталью устанавливают прослойку из железа, легированного 16-20% хрома.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . 1. Казаков Н. Ф. Диффузионная сварка в вакууме. М., Машиностроение, 1968, с. 258.

2. Харченко Г. К. Вопросы диффузионной сварки разнородных, металлов.Автоматическая сварка", 1969, % 4, с. 29-32 (прототип).

Составитель В. Петросян ю

Редактор Л. Алексеенко Техред Т.Маточка Корректор А. Ференц

Заказ 226/21 Тираж 1150 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4