CS227664B2

CS227664B2 - Method of connecting parts on the base of aluminium and parts steel

Info

Publication number: CS227664B2
Application number: CS788078A
Authority: CS
Inventors: Marc Salesse; Dominique Klein
Original assignee: Pechiney Aluminium
Priority date: 1977-12-07
Filing date: 1978-12-06
Publication date: 1984-05-14
Also published as: US4247036A; IT7830498A0; NO146734B; IT1100536B; AT375576B; FR2411062B1; NO784101L; CA1098737A; EP0002419A1; HU178946B; ATA877378A; EP0002419B1; GR64037B; SU772471A3; JPS5726867B2; JPS54119358A; DE2860336D1; ES475758A1; CH627390A5; NO146734C

Description

Vynález se týká způsobu spojování, a to tlakem za tepia dílců na bázi hliníku a dílců na bázi železa, přičemž obojí mohou mít různé tvary, jako například desek, prutů, plechů, kulatin, tyčí, nálitků atd. Vynález zahrnuje jednak dílce vytvořené z hliníku buá běžné jakosti nebo rafinovaného, do čehož spadají i slitiny vytvořené s tímto kovem, a jednak díice provedené bu3 ze železa nebo z jedné z jeho odvozenin, εί se již jedná o li^^in^u nebo o ocel legovanou jirými kovy nebo ocel neiegovanou. V následujícím textu je výraz ocel užíváno pro obecné označení železa a jeho odvozenin.

Způsob spojování záleží v tom, že se tyto dílce spojí do jednoho celku navzájem tím, že se dosáhne spojitosti mezi jednou nebo několika z jejich stran, takže se ‘dostane celek mající dobrou mechanickou .soudržnost e malý elektrický odpor.

Pro spojování takovýchto dílců na bázi hliníku a dílců z ocele jsou odborníkům již známy četné postupy. Nejjednodušší záleží v tom, že se spojení provede čistě mechanickými prostředky, jako jsou obyčejné šrouby, šrouby s maticí a nýty.

Jinde se užívá technik složitějších, jako například:

- pájení záležející v tom, že se mezi dílci roztaví kov nebo slitina, mající nižší bod tání, než jsou sestavované dílce;

- svařování plamenem nebo pod ochranným plynem, při kterémžto postupu se vyvolá roztavení alespoň jednoho ze spojovaných dílců; .

- svařováním třením, kde se teplo potřebné pro tavení dodá třecí energií;

- svařování ultrazvukem, kde svaření je vyvoláno současným působením tlaku a ultrazvukové energie;

- plátování válcováním, kde se spojení dosáhne tlakem a deformací prováděnou válcovacími válci válcovacích stollcj

- plátování výbuchem, které využívá působení tlaku vyvinutého rázovou vlnou exploze.

Všechny tyto postupy mají svoje nevýhody:

- způsoby mechanického spojování vedou v důsledku jevů roztahování к mezerám mezi dílci а к okysličení, které vadí dobré elektrické vodivosti;

- postupy tavného svařování jsou nejčastěji doprovázeny výskytem intermetalických sloučenin, jež jsou velmi křehké;

- plátovací postupy vyžadují materiálů, jež vyvinují tlaky několika set MPa a jsou náklad né j kromě toho v případě válcování je třeba provádět spojování ve velkých sériích, nejde provádět částečná plátování a jsou omezena obvykle na obdélníkové průřezy;

- způsoby plátování výbuchem vyžadují nákladné a nesnadné techniky; kromě toho se používají pro výrobky omezené tloušlky.

Z toho důvodu byl za účelem odstranění shora uvedených nesnází vynálezem vyvinut nový způsob spojování uvedených dílců lisováním ze tepla.

Způsob spojování podle vynálezu, a to lisováním za tepla dílců na bázi hliníku a oce lových dílců, jejichž spojované povrchy byly předběžně upraveny pro vzájemné spojení a zbaveny nečistot, jež by škodily jejich přilnutí, záleží v tom, že se ocelový dílec opatří kovovým filmem tvořícím bariérovou vrstvu, před lisováním se vloží mezi spojované povrchy křemíková zrna pro vytvoření eutektika, povrchy se chrání proti okysličení, dílce se zpracují tak, že se v úrovni rozhraní dosáhne teploty v rozmezí 500 až 650 °C a tlaku nejméně 2 MPa pro vypuzení alespoň části vytvořeného eutektika, načež se provede ochlazení ve dvou etapách, a to od 500 až 650 °G na 450 °C, a pak z teploty 450 °G na teplotu okolí.

Když je ocel schopna vytvářet s hliníkem křehkou intermetalickou sloučeninu, dosáhne se podle výhodného provedení vynálezu přítomnosti kovového filmu povlečením spojovaného povrchu ocelového dílce před uložením křemíkových zrn.

Podle dalšího provedení vynálezu sestává kovový film, tvořící povlečení spojovaného povrchu ocelového dílce, alespoň z jednoho kovu náležejícího ke skupině tvořené chromém, niklem, stříbrem, zlatém, wolframem, molybdenem a vanadem.

Účelně mají jednotlivá křemíková zrna rozměr v rozmezí 30 až 300 /im.

Křemíková zrna tvoří s výhodou dohromady vrstvu o tloušlce přibližně 300 jum.

Podle dalšího provedení vynálezu se křemíková zrna zapustí do kteréhokoliv ze spojovaných povrchů.

Podle jiného provedení vynálezu se před spojením křemíková zrna rozptýlí do organického těkavého maaeriálu při teplotě pod 500 °C pro vytvoření fólie vhodné tloušťky e obrysu podobného s příbuzného obrysu rozhraní.

Podle dalšího provedení vynálezu se ochrany proti olkryličení dosáhne tím, že se na obvod.rozhraní umíítí clona náležející ke skupině tvořené naneseiým spojením, opracovaným spojem a tenkou fólií.

Podle jiného provedení vynálezu se teploty v úrovni rozhraní dosáhne tak,'že se vyjde z teploty okolí rychlostí s výhodou vyšší než 20°/min.

Podle ještě jiného provedení vynálezu se pro dosažení teploty mezi 500 a 650 °C na úrovni rozhraní při zpracovávání působí současně tlakem, který může kolísat mezi 2 a 20 №8.

V případě, že rozhraní má teplotu mezi 500 a 650 °C, působí se podle účelného provedení vynálezu tlakem mezi 2 a 20 MPa a po období menší než 1 minuta.

Podle dalšího provedení vynálezu se spojované dílce zahřivají odděleně.

Podle účelného provedení vynálezu se ochlazování provádí až na teplotu 450 °C rychlostí vyšší než 20°/min.

Toto ochlazování se účelně provádí až na teplotu 450 °C rychlostí vyšší než 20° za minutu, načež následuje prodleva po dobu jedné hodiny na této teplotě před návratem na teplotu

Je výhodné, když se v průběhu ochlazování udržuje s výhodou tlak, který může být menší než tlak působící při lisování.

Způsob podle vynálezu umooňuje rychle a hospodárně a za pomoci jednoduchého maaeriálu provádět spojování hliníku s ocelí a má současně tyto výhody:

- elektrickou vodivost odpcoídající jeho použití při vedení proudů vysoké intenzity,

- mechanický odpor spoje je ekvivalentní odporu hliníku popřípadě odolnooti hliníku,

- dobrou stabilitu v čase, kteréžto přednooti se udržuúí v teplotním rozsahu mezi nejméně -200 °C sž nejméně +4 50 °C, takže způsob podle vynálezu je velmi upoořebitelný. .

Vynález tedy umožňuje při práci při středních teplotách, při působení poměrně slabými tlaky v poměrně krátkých časových obdobích, že je zapotřebí pouze jednoduchých zahřívacích a komprimacích pomůcek, aby se dostaly celky se znamenntou přilnavostí i při'urychleném stárnutí, což se projevuje odco^^tí proti tahu a proti ohnultí a dobron elektrickou vodi> vootí za podmínek trvalého užívání při teplotách protáhaaících od nejméně -200 °G až do nejméně 450 °G. ,

Shora uvedené vlastnosti zpι^s^<^S^v^žjí» že způsob podle vynálezu je způsobem obecným, jednoduchým, rychlým a hospodárným, kterému lze vystavit všechny tvary dílců, například desky, pléchy, pruty, kulatiny a tyče s průměrem v rozmezí od 1/10 mm do několika decimetrů, přičemž výrobky obdržené způsobem podle vynálezu docházej aplikací v Širokém rozsahu, který například sahá od elektrického připojení elektrolyzérů na napájecí sít až k různým celkovým nebo částečxým plátováním, které slouží bu3 jako ochrana nebo jako oplechování.

Spojované povrchy se tedy nejdříve připravují známými prostředky tak, aby byly vhodné pro užití způsobu podle vynálezu. To záleží v tom, že se zvýší jejich schopnost spojení, například opracováním, a že se zbaví nečistot, které by vadily jejich přilnavosti, například kartáčováním, páskováním, mořením a odmašťováním.

Především se podle vynálezu spojovaný povrch ocelového dílce potáhne kovovým fimmem. Toto předběžné pokovení se dostane známými postupy, jako je chemické nebo elektrochemické nanášení, postřikování, smáčení nebo také usazení parní fáze.

Tento povlak může být složen z jediného kovu nebo z navrstvení několika vrstev různých kovů, jako je · například chrom š nikl. Tloušťka povlaku je s výhodou v rozmezí 1 až 3 /um. Tento povlak je sestaven takovým způsobem, že o^e^2^t^;je okysličování před zahřátím a v jeho průběhu, koná úlohu hradicí vrstvy, která · zmmnnuje rychlost vytváření křehkých intermetalických sloučenin mmzi hliníkem a železem a slouží jako relé v přilnavosti povrchu.

Je také možno uppusit od nanesení tohoto kovového filmu. Zejména je-li spojovaný dílec tvořen ocelí legovanou například tím způsobem, že sama o sobě tvoří hradicí vrstvu, není při provádění způsobu podle vynálezu zapotřebí ji povlékat a může být přímo podrobena nanesení křemíku a zpracování lisováním za tepla. Je tomu tak například v případě nerezaWjící oceli s označením Z1OCN 18-09.

Před lisováním se vloží mezi spojované povrchy křemíková zrny. Tato zrna mají různé rozměry, které však s výhodou leží v rozmezí mezi 30 a 300 /um a jsou umístěna tak, že na rozhraní tvoří vrstvu o střední pravidelné tloušlce. Tato tloušťka se může rnmnnt. Je však výhodné, aby měla tloušťku přibližně 300 /um.

Uvedená zrna mohou být uložena jako taková nebo mohou·být předběžně zasazena do kterékoliv ze spojovaných stran nebo do hlinkového plechu nebo mohou být rozptýlena v organické pevné nebo kapalné hmotě, těkající pod 500 °C, jako například kafr, tak, aby se vytvooila fólie vhodné tloušťky a s obrysem podobným nebo příbuzným obrysu sestavovaných dílců.

Křemíková zrna v důsledku jejich tvrdosti a jejich hranatého tvaru vyvooávvaí pod účinkem tlaku proražení vrstvy kysličníku, příoomné na povrchu hliníku, a usnadňuj její roztrhání a pod účinkem teploty uaoSnuUí vytvooit s tímto kovem kapalné eutektíkua, které se úplně nebo částečně vytlačí, když se spojované dílce přiblíží jeden ke druhému.

Vypuzení tohoto eutektika je velmi příznivé pro vzájemné přilnutí povrchů, jelikož jeho úlohou je odvést na vnější stranu rozhraní případné nečistoty e zejména částice kysličníku hliníku, čímž tvoří také čisticí činidlo.

Ochrana spojovaných povrchů proti okysličení. zejména při platí zejména o povrchu ocelového dílce, jelikož křemík nemá na tento dílec takový účinek jako na povrch hliníku.

Jsou četné moonnosi, jak čeeit takovému okyyličení. Jedna záleží v tom, že se omezí výměny plynu mmzi rozhraním a okolním prostředím za pomoci clony. Tato clona může být v vytvořena následujícími způsoby:

- tím, že se na obvod rozhraní upraví spoj. Tento spoj má s výhodou okrouhlý průřez, nebo také průřez lichoběžníkový nebo trojúhelníkový a je tvořen tavným materiálem, o bodu tavení nad 650 °C; to může být například cín nebo arbal, což je slitina 95 % zinku a 5 % hliníku;

- tím, že se kterákoliv ze spojovaných stran opracuje nebo deformuje, takže vytvoří na celém obvodu reliéf, který má s výhodou trojúhelníkový nebo lichoběžníkový průřez;

- tím, že se dílce obalí v sousedství rozhraní tenkou kovovou fólií, jako například hliníkovou fólií o tlouSlce 70 ,um.

Dalěí možnost ochrany proti oxidaci spočívá v - tom, že se spojování provádí v neokyssičuuící atmooféře nebo že se provádí například známými prostředky, jako je mooení, proplachování inertním plynem, vyčerpáním nebo užitím , getrů.

DalSí moonnot záleží v tom, že se dílce rychle zahřejí například za pouuití indukčních pecí nebo ventilovaných pecí msto statcdých pecí, takže se s výhodou dosáhne rychlosti zahřívání vyšších než 20 °C za minutu. Kromě toho třeba připomenout, že kovový povlak ocelového dílce může svým složením rovněž přispět k omezení tohoto o^^^s^I.íčov^i^í, což je zejména případ chrómu.

čtvrtý Význak vynálezu záleží v takovém zpracování dílců, že se v úrovni rozhraní dosáhne teploty v rozmezí mezi 500 °C a 650 °C a dostatečného tlaku.pro vypuzení alespoň části vytvořeného eutaktika. Skutečnoot, že se rozhraní uvede do zmíněného teplotního rozsahu, vede k roztavení popsaného eutektika. Zahřtí potřebné pro dosažení tohoto výsledku může být prováděno buá odděleně ne každém ze spojovaných dílců nebo na celém celku.

V případě odděleného zahřívání dílců mohou - mít povrchy různou teplotu.

Když se dosáhne teploty v rozmezí 500 až 650 °C, a to na rozhraní, celek se uvede pod tlak. Jak bylo shora uvedeno, má tento úkon za účel přiblížit spojované strany a vyvolat takto proražení vrstvy kysličníku hliníku křemíkovými zrny, úplné nebo částečné vypuzení eutektika v kapalném stavu a odstranění částeček kysličníku, které vadí dosažení dobrého přilnutí.

Toto lisování se provádí při tlakových hodnotách, které mohou křísat v Širokých mezích, avšak s výhodou mezi 2 až 20 MPa a provádí se v období, které může k^l^lfsat v širokých mmzích, avšak může být například kratší než 1 minuta.

V případě, že se dílce zahřívají společně, lze působit tlakem před jejich zahřátím nebo při jejich zahřívání, to zmeenšt mezeru mezi spojovacími stranami, zlepšit těsnost a rovněž uložit zrna křemíku do hliníkového povrchu. Uvedení dílců pod tlak se dosáhne například za pomoci klasického lisu.

Po uplatnění shora uvedených prostředků se přikročí k ochlazení celku. Toho se s výhodou dosáhne ve dvou obdobích: nejdříve rychle mezi maximální teplotou a 450 °C, tj. při ryc^]^<^É^1ti vyšší než 20 °C za minutu, a potom pomalu až na 200 °C.

Podle jiného provedení lze mezi obě období vložit prodlevu na 450 °C po - dobu jedné hodiny.

Tento - postup umoSiluje v průběhu prvního období omeezt tvoření intermetalických sloučenin na rozhraní, nebol přítomnost těchto sloučenin by vedla ke zkřehnutí spoje, a v průběhu prodlevy a druhé fáze umožňuje konsolidační tepelné zpracování a absorpci napětí vytvořených různými smrštěními.

Tyto chladicí podmínky se obdrží klssickými prostředky, například - urychlení výměny tepla s tekutinou, a zpommaoní udržováním slabého zahřívání nebo tepelrým izolováním.

V průběhu ochlazování se s výhodou udržuje tlak, který může být- nižší než tlak při lisování.

Vynález bude nyní vysvětlen ne výkresu znázorňujícín příklad provedení· Obrazec ukazuje sestavu hllnik-křemíková zrna-ocel umístánou v lisovacím a zahřívacím okolí· Je tam znázorněn tlačník £ lisu, uspořádání induktoru £ sloužícího pro zahřívání, ocelový dílec 4 s povlakem £, spoj £ trojúhelníkového průřezu, křemíková zrna £ a hliníkový dílec X· Orientace vyobrazení neznamená omezení, nebol lisování bylo prováděno v jakémkoli směru: svislém, vodorovném nebo šikmém·

V následující tabulce je sestaveno pět příkladů, ilustrujících vynález popisem některých prostředků h jeho provádění a získaných výsledků·

Tyto výsledky se týkají zkoušek tahem, pro které se provádí srovnání mezi zatížením při porušení celku a zatížením u hliníku 1050 a je uvedeno, bylo-li porušení na rozhraní nebo v nejméně odolném kovu (hliník), a to současně pro celek ve stavu surovém a pro celek, který byl pak podroben tepelnému zpracování po dobu jedné hodiny při teplotě 560 °C, aby se napodobilo stárnutí při používání za tepla·

Tyto výsledky také se týkají zkoušek ohnutím v pravém úhlu na poloměru 4 mm u destiček o tloušlce 4 mm, jež byly nebo nebyly tepelně zpracovány a pro které je rovněž uvedeno, nastalo-li porušení v úrovni rozhraní či nikoliv.

Všechny tyto příklady, které neznamenají omezení, týkají se celků, tvořených jednak dílci z hliníku typu 1050, jednak dílci z nerezavějící ocele typu 21OCN 18-0,9 pro příklad 1 a 1008 pro ostatní, což odpovídá obyčejné oceli obsahující méně než 0,1 % uhlíku.

Příklady č.

Užité materiály		1	2	3
povaha	dílců
hliník			1050	1050	1050
ocel			Z1OCN 18-09	1008	1008,
rozměr	dílců v mm	0	97, tl. 20 0	85 tl. 20	0 97 tl. 20
hliník
ocel		0	100, tl. 38	0 85-tl. 38	0 97 tl. 38
povlak	oceli		žádný	niklování	chromování
				tl. 2 /мп	tl·. 9,2 až 0,3 /мп

niklování tl. 2 až 3 jum

Provedení		Příklady δ.
	• 1	2	3
ochrana proti oky s Učení	clona	clona	clona
zahřívání rychlost (°C/min)	50	100	100
tlak (MPa)	4	3	3
lisování
trvání (sekundy)	15	5	5
tlak (MPa)	U	14	14
trvání (min)	7	7	6
tlak (MPa)	9	9	8
od 450 °C do 200 °C
trvání (min)	30	30	20
vlastnosti
pokus tahem v surovém stavu	kontrakce	kontrakce	kontrakce
	v hliníku	v hliníku	v hliníku
po zpracování	kontrakce	porušení	vštší počet
	v hliníku	hliníku	porušení hliníku
pokus ohnutím o 90°
v surovém stavu	neprovedeno	neprovedeno	žádné porušení
po zpracování	neprovedeno	neprovedeno	porušení

Použité materiály

Příklady č.

povaha dCkců
hliník	1050	1050
ocel	1008	1008
rozměr dílců v mm
hliník	0 85, tl. 20	0 95, tl. 20
ocel	0 85, tl, 38	0 95, tl. 38
povlak
ocel	chromování	chromování
	tl. 1 až 2 /ím	tl. 1 až 2

křemík tloušťko

vrstvy v mm	<0,5	<0,5
granulome tri e (\|Um)	< 100	<100

	Příklady č
4	5
Provedení
ochrana proti okyyličení	clona	clona
zalhřívání rychlost (°C/min)	100	20
tlak (MPa)	4	neznámý, meehanické upnutí
lisování trvání (sekundy)	5	3
tlak (MPa)	15	neznámý, lisování na dorazy
ochlazení až na 450 °C
trvání (min)	6	3
tlak (MPa)	8	0
od 450 · do 200 °C trvání (min)	20	6
Vlastnooti
zkouška tahem v surovém stavu	kontrakce	neprovedeno
po zpracování	v hliníku -i -	- II -
zkouška ohybem o 90° v surovém stavu	časté porušení	bez porušení
po zpracování	bez porušení	bez porušení

Příklad 1 se týká sestavy tvořené jednak hliníkovou ' tyčí 1050 (AI 99,5%) o průměru 90 mm a tloušťce 20 mm a jednak tyčí nebo kulatinou z nerezavějící ocele Z 10 CN 18-9 oprůměru 100 mm a o tloušťce 38 mm. Vrstva křemíkových zrn o granulomeerii mezi 100 a 315 /um měla tloušťku menší než Q,5 mm a byla uložena mezi ' oběma členy sestavy.

Po provedení ochrany sestavy proti okyaličení bylo zahříváno na teplotu postačující pro zajištění roztavení eutektika rychlostí 50 °C/min pod· tlakem 4 MPa. Pak bylo prováděno lisování po dobu 15 sekund pod tlakem 14 MPe a potom ochlazování až do 450 °C v 7 minutách při udržování tlaku 9 MPa a konečně ochlazení mezi 450 °C a na 230 °C po · dobu 30 minut.

Pokus tahem pro takovou sestavu vedl ke kontrakci v hliníku a nikoliv k porušení v úrovni spoje hliník-nikl. Stejný pokus opakovaný po tepelném zpracování sestavy po dobu jedné hodiny při teplotě 560 °C za účelem napodobení stárnutí při užití teploty vedl rovněž ke kontrakci v hliníkové části a nikoliv k poruše na rozhraní.

Příklad.2 se · týká sestavy tvořené jednak hliníkovou kulatinou 1050 o průměru 80 mm a o tloušťce 20 mm, jednak kulatinou z obyčejné ocele obsahu-uící méně než 0,1 % uhlíku, o průměru 85 mm a tloušťce 38 mm a předběžně povlečenou na povrchu, určeném ke spojení vrstvou niklu o tloušťce 2 /im. Na spojované strany byla umístěna zrnka křemíku o granu^mee^i mez i 100 a 315/im v tloušťce nižší než 0,5 mm.

Po provedení ochrany celku proti okyssičení bylo zahříváno na teplotu pootačuuící pro zajištění roztavení eutektika yyrvořenéUs mezi hlinkkem a křemíkem při rychlosti zahřívání 100 °C/min pod tlakem 3 MPa· Pak bylo prováděno lisování po dobu 5 · sekund pod tlakem 14 MPa, za účelem alespoň části vytvořeného eutektika, načež bylo ochlazováno až na 450 °C po dobu 7 minut pod tlLekem 5 MPa a z teploty 450°C až na 200 °C po dobu 30 minut.

Pokus tahem provedený na získaném celku vyvooal kontrakci hliníku. Po tepelném zpracování za podmínek příkladu 1 bylo zjištěno porušení v úrovni rozhraní.

Příklad 3 se týká sestavy tvořené stejrými složkami jako v příkladu 2, avšak s rozměry o průměru 97 mm a tloušlce 20 mm pro hliník a o průměru 97 mm a tloušlce 38 mm pro ocel. Na spojované straně této druhé složky byla uložena vrstva chrómu o tloušťce 0,2 a 0,3 /im a pak vrstva niklu o tloušlce mezi 2 a 3 μπι. Potom se křemíková zrna s granulometrií menší než 100 дт umíítila na rozhraní v tloušlce menší než 100 д^т.

Po provedení ochrany sestavy proti okyssičení byla sestava zahřáta na teplotu tání utekti-ka zahřívací rychlostí 100 °C/min a při tlaku 3 MPa. Potom byl tlak zvýšen .na 14 MPa po dobu 5 sekund. Potom byla teplota sestavy snížena nejdříve na 450 °C v 6 minutách při udržování tlaku 8 MPa a potom ne 200 °C ve 20 minutách.

Pokusy na koncennraci na takto získaných sestavách vedly ke kontrakci v hliníkové části; tytéž sestavy tepelně zpracované za podmínek příkladu 1 vedly k častějším porušením v hliníku než v úrovni rozhraní. Pokusy ohybem při 90 °C na surových sestavách nebyly provázeny žádnou prasklinou. Naopak po tepelném zpracování došlo k porušením sestavy.

Příklad 4 užívá opět složek podle příkladu 2 s vrstvou chrómu t až 2 /um na oceH. Vrstva křemíku o tloušťce nižší než 0,5 pm je tvořena zrny o rozměrech nižších než 100 jm. Po provedení ochrany proti oxidaci byl celek zahříván na teplotu tání rychlostí

100 °C/min a pod tlakem 4 MPa. Složky byly potom slisovány po dobu 5 3ekund podl tlakem 15 MPa. Ocdazení na 450 °G bylo prováděno po dobu 6 minut, pod tlakem 8 MPa, načež následovalo ochlazování na 200 °C, které trvalo 20 minut,

Zkouška tahem na surovém výrobku a po tepelném zpracování vedla ke kontrakcím pouze v úrovni hliníku. Pokud jde o pokusy ohybem, jsou provázeny porušením na surovém celku a tento jev zmizel po tepelném zpracování.

Pokus č. 5 vychází z kulatiny z hliníku 1050 o průměru 95 mm a o tloušlce 20 mm a z ocelové tyče o průměru 95 mm a o tloušlce 38 mm, jejiž strana určená ke spojení byla povlečena vrstvou chrómu o tl^oušlee mezi 1 a 2 /ím. Vrstva křemíku měla tloušlku menší než 0,5 mm, skládá se ze zrn o rozměrech menních než 100 /ím.

Po provedení ochrany celku proti okyyličení zahřívá se na teplotu tání eutekti^ka rychlostí 20 °C/min bez užžtí vnějšího tlaku. Potom se provádí lisování po dobu 3 sekundy. Po ochlazení až na 450 °C ze 3 minuty při atmosférickém tlaku a až ne 200 °C za 6 minut se provedou pokusy ohybem o 90°, které nebyly provázeny žádným porušením.

Tyto příklady ukazují, že provedené spojení vydrží zatížení odpooíddaící zatížení hliníkového dílce při porušení a že ve většině případů nenastává porušení nebo prasknutí v úrovni rozhraní, nýbrž na samotném hlinkovém dílci; kromě toho příklady 3 , 4 a 5 ukazují, že na destičce lze provést ohnutí o 90^o, aniž by došlo k prasknutí v úrovni rozhraní.

Claims

1. Způsob spojování dílců na bázi hliníku a ocelových dílců, a to Motáním za tepla, jejichž spojované povrchy byly předběžně upraveny pro vzájemné spojení a zbaveny nečistot, jež by škodily jejich přilnutí, vyzn^čujcí se tím, že se ocelový dílec oppaří kovovým filmem tvořícím bariérovou vrstvu, před lisováním se vloží mezi spojované povrchy křemí ková zrně pro vytvoření eutektika, povrchy se chrání proti okysličení, dílce se zpracují tak, že se v úrovni rozhraní dosáhne teploty v rozmezí 500 °C až 650 °C a tlaku nejméně 2 MPa a pro vypuzení alespoň části vytvořeného eutektika, načež se provede ochlazení ve dvou etapách) a to od 500 až 650 °C na 450 °C, a pak z teploty 450 °C na teplotu okolí.

2. Způsob spojování podle bodu 1 vyznačující se tím, že když ocel je schopna vytvářet s hliníkem křehkou intermetalickou sloučeninu, dosáhne se přítomnosti kovového filmu povlečením spojovaného povrchu ocelového dílce před uložením křemíkových zrn.

3. Způsob spojování podle bodu 2, vyznačující se tím, že kovový film, tvořící povlečení spojovaného povrchu ocelového dílce, sestává alespoň z jednoho kovu náležejícího ke skupině tvořené chromém, niklem, stříbrem, zlatém, wolfranem, molybdenem a vanadem.

4. Způsob spojování mají rozmér v rozmezí 30 podle bodu až 300 Д1Ш.

1, vyznačující se tím, že jednotlivá křemíková zrna podle bodu mady vrstvu o tlouštce přibližně 300 ^um,

5. Způsob spojování

1, vyznačující se tím, že křemíková zrna tvoří dohro

6. Způsob spojování podle bodu 1, vyznačující do kteréhokoliv ze spojovaných povrchů.

se tím, že se křemíková zrna zapustí se před spojením křemíková zrna rozptýlí do organického těkavého materiálu při teplotě pod 500 °C pro vytvoření fólie vhodné tloušiky a obrysu podobného a příbuzného obrysu rozhraní.

7. Způsob spojování podle bodu 1, vyznačující tím, že

8. Způsob spojování podle bodu 1, vyznačující se tím, že se ochrany proti okysličení dosáhne tím, že se na obvod rozhraní umístí clona náležející ke skupině tvořené naneseným spojem, opracovaným spojem a tenkou fólií.

9. Způsob spojování podle bodu 1, vyznačující se tím, že se teploty v úrovni rozhraní dosáhne tak, že se vyjde z teploty okolí rychlostí s výhodou vyěěí než 20°/min.

10. Způsob spojování podle bodu 1, vyznačující se tím, že pro dosažení teploty mezi 500 a 650 °C na úrovni rozhraní se při zpracování působí současně tlakem, který může kolísat mezi 2 a 20 MPa.

11. Způsob spojování podle bodu 1, vyznačující mezi 500 a 650 °C, se působí tlakem mezi 2 a 20 MPe se tím, že když rozhraní má teplotu a po období menží než 1 minuta.

12. Způsob spojování podle bodu 1, vyznačující se tím, že spojované dílce se zahřívají odděleně.

13. Způsob spojování podle bodu 1, vyznačující se tím, že se ochlazování provádí až na teplotu 450 °C rychlostí vyěěí než 20°/min.

14. Způsob spojování podle bodu 1, vyznačující se tím, že se ochlazování provádí až na teplotu 450 °C rychlostí vyěěí než 20° za minutu, načež následuje prodleva po dobu jedné hodiny na této teplotě před návratem na teplotu okolí.

15. Způsob spojování podle bodu 1, vyznačující se tím, že se v průběhu ochlazování udržuje 8 výhodou tlak, který může být menší než tlak působící při lisování.