CS213136B1 - Způsob svařování slítla - Google Patents

Abstract

Způsob svařování speoiálaíoh slítla, zejména superslitia aa bázi niklu spočívající v tom, So pomocí vhodného navařovaeího zařízení so zhotoví -Ma obou svařovaných plochách aávary vhodaými slltiaami. Tyto‘aávary so provedou v lokálaí ochranné atmosféře, takže aedojde k okysličeaí základního materiálu, t.j.svařdvaaé superslitiay, aa obou plooháoh které se mají svařit. Bo aavařeaí těchto ploch je účelaé provést jejich obrobeaí, aby so získal kvalitní povroh aávaru bez kysličaíkových vměstků. Vlastní svar se pak provede tak, že místa opatřená aávarem so aa sobe přesně přiloží, ohřejí so aa tavící teplotu aávaru a dojde k jejich slévárenskému svaření.Přitom jo účelné tloušťku svarového (kovu limitovat a vymezit jí vhodnými mšrkami, takže stlačením svařovaných dílců aa (doraz t.j.tloušťku vymezenou měrkou, dojde k jejich svaření a případné vytlačení nadbytečného svařovaného kovu.Po svaření lze provést vhodné tepelné zpracování - žíhání.

Description

Vynález se týká způsobu svařování speciálních slitin, zejména superslitin na bázi niklu,

Iro «svařování exloiuje řada technologií $ výrobních postupů, které umožňují dosáhnout u běžných slitin kvalitního svarového spoje.S rozvojem technických zařízení věak dochází k zvy ěování nároků na vlastnosti slitin.Tento požadavek je dosahován vyěěím stupněm legování, vytvářením složitých, polykomponentních systémů,Zvýšení mechanických vlastností věak je téměř vždy zpravidla zpravidla spojeno se zhoršením jejich vlastností technologických, zejména se zhoršením jejich svařitelnosti, Pro svařování se pak používají nekonvenčni postupy svařování ( plazma, elektronový paprsek atd.) V některých případech ani za těchto opatření se nepodaří získat svar bez trhlin. Proto u špičkových superlitin sepřechází od jejich svařování k jiným způsobům jejich spojování, zejména k pájení. Tak byly vyvinuty různé postupy pájení, jejich aplikaee však vyžaduje použití nejen speciálních pájek, ale i technolor giokých postupů a zařízeni. Zpravidla všeohny tyto postupy pájení, se provádějí ve vakuu. Zařízení k pájení jsou nákladné a to z hlediska investic tak 1 z hlediska provozu. Navíc velikost spojovaných díloů je limitována velikostí vyráběných vakuových pecí.

Naznačené těžkosti spojování speciálních superslitin odstraňuje způsob svařováni podle vynálezu jehož podstata spočívá v tom, že pomooí vhodného navařovacího zařízení se zhotoví na obou svařovaných plochách návary vhodnými slitinami. Tyto návary se provedou v lokální ochranné atmosféře, takže nedojde k okysličení základního materiálu, tj.svařované superslitiay, na obou plooháoh které se mají svařit* Fo navaření těchto ploch je účelné provést její obrobení, aby se zíhfehl kvalitní povroh návaru bez kysličníkovýeh vměstků.Vlastní svar se pak provede tak, že místa opatřená xávarem se na sebe přesně přiloží, ohřejí se na tavící teplotu návaru a dojde k jejich slévárenskému svaření, Přitom je účelné tloušťku svarové ho kovu limitovat a vymezit jí vhodnými měrkami, takže stlačením svařovaných dílců na doraz tj.tloušťku vymezenou měrkou, dojde k jejich svaření a případně vytlačení nadbytečného svarového kovu, Fo svaření lze provést vhodné tepelné zpracování - žíhání.

Pevnost takto vzniklého svařeaoe závisí jednak aa použitém svařovaném kovu, jednak aa jeho tloušťce a tepelném zpracování,Pro svarový kov je výhodné užit slitinu o chemickém složení blízkém k základnímu materiálu.Při volbě chemického složení návarového a tím i svarového kovu je vhodné vycházet ze základního složení svařovaného materiálu, přitom je však účelné, aby svarový kov neobsahoval takové prvky jako Al, Ti apod,, které zhoršuji průběh difuzníoh pochodů.Naopak do svarového kovu se přidá bór nebo křemík popřípadě oba tyto prvky, které snižují jeho tavící teplotu.Tim se dosáhne toho, že po natavení základního materiálu a vytvoření svarové lázně a jejím následném tuhnutí se doplňuje tavenina právě z objemu navařeného kovu, který právě díky přídavku bóru apod.je při ztuhlém základním materiálu ještě tekutý a zabraňuje tak vzniku trhlin, které jsou jinak téměř zákonité při použití svařování jiným způsobem. Pevnost a kvalitu svaru lze ještě zvýšit, užije-li se pro spoj ml nimální tloušťka svarového kovu - výhodné je do 0,05 milimetru - 0,1 mm, pak následným žíháním při teplotách okolo 1000°C lze dosáhnout vyrovnání koncentračních gradientů mezi svarovým kovem a základním materiálem a tkk získat zeela homogenní spoj.

Příklady svařování způsobem podle vynálezus

Přiklad 1

Pro svařování základního materiálu o směrném hmotnostním chemickém složeni C-0, 1%, Cr-14%, Mo-5%, Ti-1%, Al-5 - 6%, Nb-2,5% zbytek Ni byla jako svarový kov použita slitina o složení C-0,1%, Mn»0,6%, Or-14%, Me-5%, B-2,5% zbytek nikl.Po navařeni svarového kovu pomocí plazmy na oba svařované díloe se povroh svarového kovu obrobí tak, aby vznikl dokonalý povrch zbavený oxidických vměstků a zbytků strusky a/nebo obě součásti so ustaví do požadované polohy , ohřejí na tavící teplotu svarového kovu a stlačí až aa doraz ( měrkou byla nastavena tloušťka svarového kovu na 0,05mm). Žíháním svařenoe po dobu 50 hod,při teplotě okolo 1050 °C se získal svarový spoj který dosahoval pevnosti až 0,8 pevnosti základního materiálu.

Příklad 2

Při použití svarového kovu o složení 0,1% 0, 10% Cr, 2% B, 6% Si zbytek Ni při složení zá kladního materiálu 0,1% C, 12% Cr, 5% Ne, l%Mn a zbytek Ni (30 hodin) při 980 - 1090 °C se získal svarový spoj a pevností okolo 700N/mm ,

Claims (4)

1. r’REDMĚT VYNÁLEZU

   1, Způsob avařování slitin, zejména superelitin na bázi niklu vyznačený tím, že n* povroh obou svařovaných dílců se provede névar v lokální ochranné atmosféře v požadovaném místě spoje svarovým kovem na stejné bázi jako je základní materiál, z hmotnostním obsahem nejvýše 10% bóru a/nebo křemíku, potom se obě svařované součásti ustaví do požadované polohy a po následném roztavení a slití návaru se spojí·
2. 2. Způsob svařování slitin dle bodu 1 vyznačený tím, že povroh návaru es obrobí před spo jení součástí,
3. 3*Způsob svařování dle bodu 1 a 2 vyznačený tím, že se po ustavení svařovanýoh součástí a ohřevu svařovanýoh míst na lavioi svařovací teplotu svarového kovu součásti stlačí až aa požadovanou tloušťku svarového kovu, vymezenou měrkami-dorazom·
4. 4· Způsob svařování dle bodu 1, 2 a 3, vyznačený tím, že se dlouhodobě žíhá až po dobu 70 hodin při teplotách těsně pod liquidem svarového kovu·

   Vytiskly Moravské tiskařské závody,