Przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób laczenia czesci metalowych za pomoca zgrzewania dyfuzyjnego, polegajacy na doprowadzeniu do sty¬ ku przeciwleglych powierzchni granicznych laczo¬ nych czesci, nagrzaniu tych czesci do z góry okres¬ lonej temperatury co najmniej w partiach grani¬ czacych z powierzchniami styku, docisnieciu czesci do siebie oraz ich ochlodzeniu.Zalety i wady zgrzewania dyfuzyjnego sa znane.Sposród zalet mozna wymienic te, ze daja sie uzyskiwac polaczenia o wlasciwosciach i mikro¬ strukturze bardzo podobnych do takowych mate¬ rialu podstawowego, a laczenie jest mozliwe tam, gdzie ksztalt przedmiotów utrudnia uzycie innych sposobów. Ponadto mozna wykonywac polaczenia o minimalnych odksztalceniach i bez potrzeby na¬ stepnego obrabiania lub formowania.Sposród wad mozna wymienic te, ze koszt urza¬ dzen jest zwykle bardzo duzy, co ogranicza rozmia¬ ry czesci, dajacych sie zgrzewac dyfuzyjnie w spo¬ sób ekonomiczny. Ponadto koniecznosc doprowa¬ dzania ciepla i stosowania sily sciskajacej w ta¬ kim srodowisku jak próznia lub atmosfera ochron¬ na, wywoluje powazne problemy dotyczace nie¬ zbednych urzadzen, a to powoduje znaczne ograni¬ czenie stosowalnosci sposobu. Dodatkowo nalezy stwierdzic, ze sposób ten wymaga bardzo staran¬ nego i dokladnego przygotowania powierzchni, a ponadto zajmuje wiecej czasu niz sposoby konwen¬ cjonalne. 10 15 20 25 Tym niemniej przedmiotem niniejszego wyna¬ lazku jest dostosowanie sposobu zgrzewania dyfu¬ zyjnego dla wykonania podwodnego rurociagu do przesylania ropy i gazu. Rurociagi takie wykonuje sie obecnie droga spawania ze soba odcinków rur recznie lub za pomoca samoczynnego urzadzenia w oslonie C02, na pokladzie statku ukladajacego.Zazwyczaj spawanie rur nastepuje jednoczesnie na szeregu stanowiskach celem zwiejkszenia predkos¬ ci ukladania. Ze wzgledów praktycznych stano¬ wiska sa ustawione w linii poziomej, a szereg spa¬ waczy moze jednoczesnie pracowac na kazdym z nich. Gotowa rure wyprowadza sie za statek ukla¬ dajacy za pomoca urzadzenia zapobiegajacego zla¬ maniu sie rury zaraz za statkiem, które jest ulo- lozone w ksztalcie krzywej „S" w kierunku dna morskiego. W ukladanym rurociagu utrzymuje sie pewne napiecie i w tym celu statek ukladajacy musi miec kotwice, za pomoca których porusza sie do przodu podczas ukladania rurociagu. Kotwice te trzeba od czasu do czasu przenosic ku przodo¬ wi przed statkiem, do czego niezbedne jest uzycie statków pomocniczych.Z róznych przyczyn pozadane byloby, aby móc opuszczac rure rurociagu ze statku ukladajacego pionowo w dól; rurociag bylby wtedy ukladany na dnie morskim po jednokrotnym tylko wygieciu.To daloby w wyniku moznosc lepszego nadzoro¬ wania naprezen w ukladanej rurze, a ponadto mozna by wyeliminowac kotwice i statki pomoc- 142 734142 734 3 4 rucze, radzac sobie za pomoca odpowiednich ru¬ chów statku ukladajacego. W przypadku .piono¬ wego ustawienia rurociagu na pokladzie statku byloby jednakze bardzo trudno uzywac wiecej niz jednego stanowiska roboczego.Przy znanych, powolnych procesach spawania nie mogloby to zapewnic na tyle wystarczajacej predkosci ukladania, aby moglo byc praktycznie zaakceptowane.Celem niniejszego wynalazku jest opracowanie takiego sposobu zgrzewania dyfuzyjnego, który umozliwi zlaczenie np. dwóch odcinków rury tak szybko, aby mozna bylo uzyskac wystarczajaca predkosc ukladania, pozwalajaca na uzycie piono¬ wo zorientowanego rurociagu na pokladzie statku ukladajacego, przy wykorzystaniu zalet jakie ten system daje.Cel wynalazku zostal osiagniety przez to, ze po¬ czatkowo zlaczu nadaje sie ksztalt wglebienia, któ¬ rego glebokosc wzrasta ogólnie od brzegów ku srodkowi, oraz zaopatruje sie je w co najmniej jeden przewód laczacy, do wglebienia tego pod¬ czas nagrzewania doprowadza sie najpierw prze¬ plukujacy gaz obojetny lub redukujacy az do chwili szczelnego zamkniecia brzegów powierzch¬ ni laczonych, ponadto wglebienie moze byc na¬ stepnie poddane dzialaniu podcisnienia za posred¬ nictwem przewodu laczacego, zas nastepnie czesci laczone dociska sie do siebie z predkoscia z góry okreslona, celem zgrzania dyfuzyjnego.Przy zastosowaniu wspomnianej postaci zlacza uzyskuje sie duzy nacisk powierzchniowy na jego brzegach w poczatkowej fazie procesu. Dzieki te¬ mu na tychze brzegach moze rozpoczac sie dyfu¬ zja w niskiej temperaturze, w której unika sie utleniania powierzchni. Przeplukiwanie gazem obo¬ jetnym* uniemozliwia dostep tlenu, co zapobiega utlenianiu. Jezeli uzywa sie gazu redukujacego, to mozna usuwac tlenki jakie mogly utworzyc sie poprzednio na powierzchniach laczonych.Po zamknieciu w ten sposób brzegów zlacza, co objawia sie tym, ze gaz przeplukujacy nie wydo¬ staje sie juz na zewnatrz, mozliwe jest dolaczenie przewodu laczacego do zródla podcisnienia, dzie¬ ki czemu zlacze zostaje poddane dzialaniu tego ostatniego. Powoduje to usuniecie pozostalosci ga¬ zów oraz dysocjacje tlenków i innych zanieczysz¬ czen w pewnym stopniu, w miare wzrostu tempe¬ ratury. Przy odpowiednim dostosowaniu tempera¬ tury i cisnienia zlacze zostaje szybko zamkniete, po czym w krótkim czasie moze nastapic calkowi¬ te zgrzanie dyfuzyjne. Szybkie scisniecie jest ko¬ rzystne, gdyz wytwarza wiekszy nacisk w obsza¬ rze zlaczenia, powodowany wzrostem naprezenia przy pelzaniu materialu wraz z szybkoscia od¬ ksztalcania.Wedlug korzystnej cechy wynalazku przynaj¬ mniej jedna z powierzchni laczonych jest na brze¬ gach zaopatrzona w zabki. Ulatwia to wyplyw ga¬ zu przeplukujacego w pierwszych fazach laczenia.Ponadto bardzo korzystne jest nadanie przynaj¬ mniej jednej z laczonych powierzchni ksztaltu wkleslego. Dzieki temu podczas koncowego docis¬ kania czesci uzyskuje sie korzystny rozklad napre¬ zen, a w wyniku pewnosc zupelnego stopienia w calym zlaczu.Dalsza korzystna postac zlacza otrzymuje sie, jesli przynajmniej jednej, a najlepiej obu po- 5 wierzchniom laczonym nadamy ksztalt stozkowy.Ksztalt taki jest latwiejszy do obrobienia w spo¬ sób dostatecznie dokladny, a gdy obie powierzchnie sa stozkowe (jedna wypukla, druga zas wklesla), uzyskuje sie samoczynne ustawienie wspólosiowe obu czesci podczas ich dociskania. Taki ksztalt zapewnia równiez calkowite stopienie.Dla zwiekszenia nacisku powierzchniowego w obszarze zlacza podczas dociskania proponuje sie zgodnie z wynalazkiem zmniejszenia wielkosci przekroju poprzecznego czesci w obszarze lacze¬ nia. Dzieki temu uzyskuje sie w tym ostatnim na¬ cisk wielokrotnie wiekszy od naprezenia przy pel¬ zaniu jednoosiowym materialu w danej tempera¬ turze, czego skutkiem jest szybsza i lepsza dy¬ fuzja.Do przeplukiwania mozna stosowac szereg róz¬ nych gazów obojetnych, lecz najbardziej korzystne jest stosowanie helu, poniewaz podczas otrzymy¬ wania zostaje on ochlodzony do takiej tempera¬ tury, ze praktycznie biorac nie zawiera tlenu. Po¬ nadto do sprawdzania calkowitego zamkniecia brzegów zlacza przed zastosowaniem podcisnienia mozna wtedy uzyc pewnych w dzialaniu i dostep¬ nych na rynku wykrywaczy helu.Jesli natomiast do przeplukiwania chce sie uzyc gazu redukujacego, to nader korzystny jest wo¬ dór. Nie tylko usunie on wszelkie powloki tlen¬ ków, lecz takze umozliwi wizualna obserwacje zamkniecia zlacza, gdyz wszelki wydostajacy sie wodór spala sie na powierzchni. Wodór nie wy¬ wiera zadnego szkodliwego dzialania na stosunko¬ wo miekkie stale konstrukcyjne, laczone opisanym sposobem.Zgodnie z wynalazkiem proponuje sie równiez uzycie w zlaczu stopu aktywujacego, np. 60/40 pallad/nikiel. Stop ten mozna wprowadzac w po¬ staci tasmy lub tez nakladac na jedna albo obie powierzchnie laczone droga galwaniczna. Powo¬ duje to miedzy innymi skrócenie czasu dyfuzji.Przewód laczacy do doprowadzania gazu przeplu¬ kujacego lub usuwania gazu celem wytworzenia podcisnienia moze byc z korzyscia umieszczony w jednej z laczonych czesci, najlepiej w poblizu jej brzegu. Dzieki ternu przewód ten moze zostac bezposrednio po zgrzaniu dyfuzyjnym zamkniety za pomoca elektrody do spawania glebokiego lub plazmowego „TIG", gdy temperatura czesci jest jeszcze wysoka, na przyklad 4Ó0-H300°C.Przedmiot wynalazku jest zobrazowany na przy¬ kladzie jego zastosowania uwidocznionym na ry¬ sunku, na którym fig. 1 i 2 przedstawiaja dwie czesci, odpowiednio na poczatku i koncu zgrzewa¬ nia dyfuzyjnego; fig. 3 i 4 — inna postac dwóch czesci, odpowiednio na poczatku i koncu zgrzewa¬ nia dyfuzyjnego; fig. 5 i 6 — dalsza jeszcze' przy¬ kladowa postac dwóch czesci, odpowiednio na po¬ czatku i koncu zgrzewania dyfuzyjnego; fig. 7 — czesci z fig. 6 po dalszym docisnieciu.Figura 1 przedstawia przekrój fragmentu dwóch czesci 1 i 2, które moga byc sworzniami ze stali 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60142 734 konstrukcyjnej, np. ST 52-3. Fig. 1 mozna takze tr^ktomc jajpo p?zefctf&i 0$iowy i:uxy ^bpicifcu* nej o osi lezacej * lewej ^ttwy rysuafeu/ Miedzy czesciami 1 i 2 tworzy sie zlacze 3, ograniczone wklesla powierzchnia 4 czesci 1 oraz plaska po- * wierzchnia 5 Czesc* *. Przfcwfci laczacy ft umiesz¬ czony w czesci 1, uchodzi do zaglebienia 3. Prze¬ ciwlegly koniec przewodu mozna dolacza* do, zród¬ la gazu prze.plu^cuiace^p luli ^ ironia podcisnie¬ nia (nic «p<*az^nfr'l» rys^nk^l. §t*za«p< f orna- 10 cza^a zmienna:^sileldocisku, a:' fcrzyigar w ksztal¬ cie dzw^nu-z |ewej strony czesci 1 i 2 przedstawia rózkiaci -temperatury wcjfeSciac^ w kiet^nlra osio* Gdy czesci maja zostac zlaczone, doprowadza sie 15 je * najpierw, jio polozenia 'lak nr tt&* % l jfcddale dzialaniu' o^pewiejinie^ *ttrf floostafiacej **¦ S&& te moze wytwarza* proarty uklad ^o*|ojbtófco^y (nie pokazana 94 tywnkfl), *X*ttaMtt n**i*rzy- klad Tjter$eie przy tój^ ftferscienif sa zfe sotoa TKrfaczwte za po- ^ sredracMen* cylindrto«- hydJCwacziercto. Oczywis¬ cie Tiióina-'8taso^ya^ -kme roz^azasiia, zalezne od ksztaltu * przekroju poprzecznego Ujcztóycfr czes¬ ci. Nastepnie rozjtofczyira-ffe nalewanie, tt* prsy- * kladf za'pomoca ^wojntcy ^dujkcyjnei (n$e'pokaza¬ nej). Jednoczesnie doprowadza sie przewodem • gaz porzepluk^ljacy. Ten ostatni: bidzie poczatków) wydostawac- sie- r^a brzegach Tr zlacza' wskutek drobnych nierównosci lub zadków nlr lajcionycb po- » Wierae|taiaehrv - , *.,.,.. ,......... #.Gelenr-przeplukiwania Jest uniemozliwienie do¬ stepu tlenu *dou~powierzchiti zlacza, azeby zapo¬ biec-utlenianiu ich podczas iiagrzeiswnia,'^ równiez usunac "tlenki,' które Tno^a juz wy*tepo1*ac. Nie^ 35 zaleznie -od ¦ tego,- lale do*3a<$nie 'oczyszczano po¬ wierzchnie 4, 5 przed* zgrzewaniem, nauftejf krótkie Wystawienie-ich na dzialanie t$e#apo\ifteto* spo¬ woduje powstanie warstewki* tlenlfu o «rubo**i rzedu 35a-M*0frA, W zaleznosci" od telnpetatury 40 i wilgotnosci frbwietrza.—A- ..,,.. .......- Gdy 'temperatura materialu w poblizu brzegów Z zla^za osiajgnir-eO(K-8aQ^, pr^y rozkladzie tern* perafrury te przyklad takim, j* pokazano schema¬ tycznie z lewej strony fig. Inirzy uzyciu* odpo- « wiednjej -sarfdociako^ei*iiaatajW dyfctlia miedzy cseseiaini~% 2}~ wjskujek cz^fo ^zlacze $-zostanie zamkniete na brzegaxrbrfc Mp*to tU'«^er5ibSd róz^ rrymf-spOTobaim^ ze gaz- Tne w^dosteje aie/-jut ze zlacza, albo te* M tegoyze *dsniem%-oddzialujaca na wglejMejtfe 3 juz " nie spadar~ -*• ' ••-'--—**• * ? . - Po zamknieciu zlacza w taki sposób W^d^uz je¬ go brzegów 7, przewód laczacy 6 dolacza sie do zródla podcisnienia, które nastepnie powoduje 55 obnizenie cisnienia we wglebieniu 3 do okolo 1,3X10-* Pa. Jednoczesnie zwieksza sie temperatu¬ re czesci 1, z jak wskazano schematycznie krzywa z lewej strony fig. 2, do wartosci maksymalnej okolo 1350°C. Przy uzyciu odpowiedniej sily do- . «o ciskowej F zlacze 3 zostaje zamkniete w kilka se¬ kund. Wynik ten przedstawiono schematycznie na fig. 2. Calkowite zgrzanie dyfuzyjne nastepuje w ciagu 13-5-30 minut (jednakze otrzymano równiez calkowite zgrzanie w czasie dyfuzji wynoszacym «5 tylko 8 minut przy okolo1 1350°C). Nastepnie czes¬ ci chlodzi sie *w/ ; w^w^*pweto^?6& okolo MQSC, co piSy matertaie ^'grtó)os^i 40 mm trwa oCOlo t $-minut. W*lej ^emp«tattt«te ^ewodVldo* Iwcowadzajacy mozna ¦' zamtoac, ' ofr. **za ^fcouioe4 0ektaody wania plazmowego: „WG??**- M^ ^- *v^ *¦ *** -'figful*** przedstawia 4wie czesci lit majace, ogólnie taki sam ksztalt zewnetrzny, jak na ifig^i? Jednakze; zlacze ma tu i)o«taif odmienna, jsflyz^po- pierzchnie je- ograniczajace ^4**i ^-sav s^zkoajre: jedna 'wklesla, *uga uronia. Katy wietzclKSkcH we sa rózne, w^kuiek oziefeo grubosc pnestrzeni-3 WzraMa ku srodkotyS. Qme^o«-ni4e^y ^erichol- kami stozków moze wynositl der oteio^W grubos¬ ci czysci I, X Stozkclw^to*c pwrferzchni-4,-S po¬ woduje samoczynne ustawianie* ^f ^«sp»osio*co czesci 1, 2 podczas- ich cio^^fcaniB do-si^erKaztalt stonkowy podwala tak^ tó-^m^ide^ic'zjtfwiska nlepeinej dyfuzji w st^^u^z^czajetf ntoglobjr-sie; latwo zdaoye, gd^by powierjtennia 5 ^yfar plaska a^powierzetoia ? wld^sia. * - r- ''*-*** Foza tym laczerne-czesci l, 2 nastepuje w taki sant^posolr, ik opisane 1* odnie«iei*d do ii£ut i X Wynil^' tooncowr poi|axortóp ^chetóatycznje' n4 fig.4. 4'*«* * J,l? * Cisnienie podczas zgrzewania gy&zyjnego jest bardzo walnym czynmtóeta, ^udnicjri da sterowa^ nia. Wed^Ug'podrecznika ^e*(iittg^llan^bacl^ jed- klada sae, ie cisnienie nce i^owiraw byc-wyisze od naprezenia pelzania jednotwtawgo - tnalecialii w krfidorazowei temperaturze,^-jefll^Tiici uzy^s- sie tern zapobiegajacych-*"wyptorwanki. Uzycle tafckli fótrr? jest klo^o*Rwe'Lpowoduje zwie^cwetiie kDsz^ t$w, a w pfcwhycn zastesoiWdlflc^ tom tatócjl Tiie mozna uzyc z brakti dosiepu-Poniewaz ^stylicoac dyfuzji wzrasta ' ogólnie' z7-kwadratem cisndehia^ wieje przez zwiedzenieTisifierria ^•wieJkoscrdwJU*' lub trzykrotnego na^e^epia jebania cirozna by zmniejszyc czas dyfuzji odpowiednio-tjo okoKr Jed1 ne*r czwartej lnb- teónci -6i4ewiatei Ahernaty^nie moznar by1 doJlusciMr- znaczone l wieksza iio^ len¬ ków *na powierzaipJaK^^ i^dzi*^ Wapu ewentuulrae w^eiimmow^c^iirz^^ zlftcsa 4azeni-redukujacym. *:" ' *v^.^- ^ - i ..W celu otrzymania tak duzych cisnien wynala¬ zek: zmierza-do/wywólaoda w A^zatze Trl^cza-1rzy- -WedlagKwynal&?$u zmierza s^ie; do wyfcioaczyirta^ nis)' Tjarw^ska' ^trzytosiowe^O' staw sciskania ^ przez zaopa*yr.JztJfczne zwazenie *w obszarze- zlaczenia ^w'porównaniu^ do obszarów sa- siedbsch. ^czrftWd pOkazalR^ UH '&- i.-» tj» przykladzie jako gazu przeplukujacego uzyto wo¬ doru, co wskazano plomieniami narysowanymi przy brzegach zlacza.Gdy plomienie znikna, wiadomo, ze zlacze jest zamkniete, w zwiazku z tym nie potrzeba uzywac zadnego typu urzadzenia wykrywajacego. Po re¬ dukcji i zamknieciu zlacza na brzegach zastoso¬ wanie pelnej sily dociskowej spowoduje zamknie¬ cie zlacza przy bardzo skomplikowanym ukladzie naprezen o charakterze dynamicznym. Stan scis¬ kania trzyosiowego dokladnie w chwili zamykania wywoluje w zlaczu, wskutek przewezenia i stosun-142 734 " J' , . • 7 kowo zimnego materialu otaczajacego, naprezenia poprzeczne 5—6 krotnie wiejksze od naprezenia przy pelzaniu dla czesci o równej grubosci. Sy¬ tuacje te przedstawiono na fig. 6. Nastepnie czesci dociska sie do siebie ze stosunkowo umiarkowana sila az do uzyskania przez nie ogólnie tego same¬ go przekroju poprzecznego na calej dlugosci, jak pokazano na fig. 7.W taki sposób otrzymalismy prawidlowy ksztalt czesci zgrzanych: bez uzycia formy zewnetrznejt bardzo duzy nacisk stykowy w decydujacej" fazie, oraz rozklad tlenków, które mogly wystapic na powierzchni podwójnej lub wiekszej, z odpowied¬ nim zmniejszeniem grubosci warstwy tlenków i zwiekszeniem konwersji globalnej, lacznie z przy¬ spieszeniem rekrystalizacji.Po osiagnieciu zadanej grubosci mozna przer¬ wac dzialanie sily dociskajacej oraz utrzymac tem¬ perature dyfuzji przez taki czas, aby pozostale pory zostaly zamkniete w wyniku rekrystalizacji.Jezeli zada sie znacznie szybszego polaczenia, to mozna je uzyskac przez pokrycie galwaniczne po¬ wierzchni laczonych lub wprowadzenie do zlacza tasmy ze stopu aktywujacego, na przyklad typu Pd/Ni 60/40.Wobec wystepowania bardzo duzych naprezen w obszarze zlacza, gdy jest on zwezony jak na fig. 5, przypuszcza sie ze pierwotny ksztalt zlacza oraz wstepne przygotowanie powierzchni laczonych maja mniejsze znaczenie.Próby wykonane sposobem wedlug wynalazku przy uzyciu sworzni < ze stali konstrukcyjnej ST 62-3 o srednicy 40 mm daly doskonale wyniki miedzy innymi w odniesieniu do ciaglosci i wy¬ trzymalosci na rozciaganie. W sworzniach wygie¬ tych w ksztalt szpilki do wlosów zmierzono w strefie nagrzanej wydluzenie ponad 609/o. Po¬ wierzchnia zerwania wykazywala w zasadzie pe¬ kniecie w wyniku scinania.' Sposób wedlug wynalazku moze byc równiez wykorzystywany z korzyscia do celów innych, niz wykonywanie duzych rurociagów. Na przyklad mozna go zastosowac do zgrzewania wezlów dzwi¬ garów stosowanych w mostach i konstrukcjach morskich.Korzystne jest jak wspomniano, by wzdluz brze¬ gów jednej lub obu powierzchni laczonych wyko¬ nac zabki dla zapewnienia wyplywu gazu prze¬ plukujacego podczas wstepnych faz zgrzewania.W pewnych przypadkach korzystne moze byc za¬ stosowanie malego zabkowania na calej powierzch¬ ni laczonej. Zabkowanie takie daje echo podczas 8 pózniejszego badania ultradzwiekowego, jesli zla¬ cze nie bedzie calkowicie stopione. 5 Zastrzezenia patentowe 1. Sposób laczenia czesci metalowych za pomoca zgrzewania dyfuzyjnego, polegajacy na utworzeniu styku przeciwleglych powierzchni granicznych la- 10 czonych czesci, nagrzaniu tych czesci do z góry okreslonej temperatury, co najmniej w obszarach graniczacych z wymienionym stykiem, zlaczeniu czesci przez docisniecie ich do siebie, oraz ochlodze¬ niu czesci, znamienny tym, ze obszarowi styku po- is wierzchni laczonych nadaje sie poczatkowo postac wglebienia (3) o glebokosci wzrastajacej ogólnie od brzegów (7) kii srodkowi, zaopatrzonego w co najmniej jeden laczacy przewód (6), przy czym do zaglebienia (3) podczas nagrzewania doprowadza 20 sie najpierw przeplukujacy gaz obojetny lub re<- dukujacy az do chwili szczelnego zamkniecia zla¬ cza na brzegach (7), po czym wglebienie <3) pod¬ daje sie dzialaniu podcisnienia przy uzyciu prze¬ wodu (6) a nastepnie zlacze sciska sie z predkos- 25 cia z góry okreslona dla dalszego zgrzania dyfu¬ zyjnego. 2. Sposób wedlug zastnz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie co najmniej jedna z laczonych po¬ wierzchni (4) zlacza o ksztalcie wkleslym. 30 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie co najmniej jedna z laczonych po¬ wierzchni (4) zlacza o ksztalcie stozkowym. 4. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze stosuje sie obie laczone powierzchnie (4, 5) zlacza 35 o ksztalcie stozkowym, przy czym jedna z nich jest wklesla, a druga wypukla. 5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako gaz obojetny stosuje sie hel. 6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze 40 jako gaz redukujacy stosuje sie wodór. 7. Sposób wedlug zastrz. i, znamienny tym, ze laczacy przewód (6) jest umieszczony w jednej z laczonych czesci (1), korzystnie w poblizu jej po¬ wierzchni zewnetrznej. 45 8. Sposób wedlug zastrz. 1. znamienny tym, ze w obszarze powierzchni laczonych czesci maja zmniejszony przekrój poprzeczny. 9. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 8, znamienny tym, ze stosuje sie w zlaczu stop aktywujacy.M io. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 8, znamienny tym, ze brzegi (7) co najmniej jednej czesci laczo¬ nej sa zabkowane.142 734 n 4 3 4 1 V7 5 2 fig. 7. n U Fig.2.~L 3 4 •'~Vv '~V^ ZL I O^ ¦ Fig. 3.Fig. 4.142 734 Fig. 5. Fig. 6. j-.i— -\^—j Fig. 7.WZGraf. Z-d 2 — zam. 803/87 — 90 Cena 220 d PLThe subject of the present invention is a method of joining metal parts by diffusion welding, consisting in bringing the opposite boundary surfaces of the joined parts into contact, heating these parts to a predetermined temperature at least in the parts adjacent to the contact surfaces, pressing The advantages and disadvantages of diffusion welding are known. Among the advantages are that it is possible to obtain joints with properties and micro-structure very similar to those of the base material, and the joint is possible where the shape of the objects is makes it difficult to use other methods. In addition, joints can be made with minimal distortion and without the need for pre-machining or shaping. Disadvantages include that the cost of the devices is usually very high, which limits the size of the parts that can be diffusion welded economically. Moreover, the necessity to apply heat and apply a compressive force in an environment such as a vacuum or a protective atmosphere causes serious problems for the necessary equipment, and this causes a significant reduction in the applicability of the process. In addition, it should be noted that this method requires a very careful and thorough preparation of the surface and, moreover, takes longer than conventional methods. However, it is an object of the present invention to adapt a diffusion welding method to make an underwater pipeline for transporting oil and gas. Such pipelines are currently made by welding together pipe sections by hand or by means of a self-acting device in the C02 sheath on the deck of the stacking vessel. Usually pipes are welded simultaneously in several stations in order to increase the laying speed. For practical reasons, the stands are arranged in a horizontal line, and a number of welders can work simultaneously on each of them. The finished pipe is led out behind the lay vessel by means of an anti-collapse device immediately behind the vessel, which is arranged in the shape of an "S" curve towards the seabed. There is a certain tension in the pipeline being laid and for this purpose the lay vessel is must have anchors with which it moves forward during the laying of the pipeline. These anchors must occasionally be moved forward in front of the ship, for which it is necessary to use auxiliary vessels. For various reasons it would be desirable to be able to leave the pipeline from the pipeline. a vessel laying vertically downwards; the pipeline would then be laid on the seabed by bending only once. This would result in better monitoring of the stresses in the pipe to be laid, and moreover, an elimination of anchors and auxiliary vessels would be possible - 142 734 142 734 3 4 bends, advise using the appropriate movements of the stacker vessel, but it would be very difficult if the pipeline was correctly positioned on board the ship. the bottom should be used more than one workstation. With the known, slow welding processes, this would not be able to provide a sufficiently fast paving speed to be practically acceptable. The aim of the present invention is to develop such a method of diffusion welding that will allow, for example, two pipe sections to be joined so quickly in order to obtain a sufficient laying speed to allow the use of a vertically oriented pipeline on board a lay vessel, taking advantage of the advantages of this system. The object of the invention is achieved by initially giving the joint a dimple shape, which the depth generally increases from the edges towards the center, and they are provided with at least one connecting conduit, the cavity of this cavity, during heating, is first fed with a purge of inert or reducing gas until the edges of the joined surfaces are tightly closed, moreover, the cavity may be be subjected to a vacuum By means of the connecting wire, the connected parts are then pressed together at a predetermined speed for diffusion welding. By using this joint form, a high surface pressure is obtained at its edges at the beginning of the process. Due to this, low temperature diffusion can begin at these edges, which avoids surface oxidation. Flushing with inert gas * prevents oxygen ingress, which prevents oxidation. If a reducing gas is used, oxides that may have previously formed on the surfaces to be joined can be removed. After the joint edges are thus closed, which shows that the purge gas no longer flows to the outside, it is possible to connect a connecting line to the joint. source of underpressure, so that the joint is subjected to the action of the latter. This removes residual gases and dissociates oxides and other contaminants to some extent as the temperature increases. When the temperature and pressure are appropriately adjusted, the joint is quickly closed, after which complete diffusion welding can take place in a short time. Rapid compression is advantageous as it creates a greater pressure in the joint area caused by the increase in creep stress of the material with deformation rate. According to an advantageous feature of the invention, at least one of the joint surfaces is provided with serrations at the edges. This facilitates the discharge of the flushing gas in the first stages of the joining. Moreover, it is very advantageous to make at least one of the joining surfaces in a concave shape. Due to this, during the final pressing of the parts, a favorable stress distribution is obtained, and as a result, a complete fusion in the entire joint is ensured. A further advantageous form of the joint is obtained if at least one, preferably both of the joined surfaces is conical. it is easier to process in a sufficiently precise manner, and when both surfaces are conical (one convex and the other concave), the two parts are automatically aligned when pressed together. This shape also ensures complete fusion. In order to increase the surface pressure in the joint area during pressing, it is proposed according to the invention to reduce the cross-sectional size of the parts in the joint area. As a result, the latter achieves a pressure many times greater than the creep stress of the uniaxial material at a given temperature, resulting in faster and better diffusion. A variety of inert gases can be used for flushing, but the most advantageous is the use of helium, since it is cooled to such a temperature during its preparation that it is practically oxygen-free. In addition, some operational and commercially available helium detectors can then be used to check the complete closure of the joint edges before applying vacuum. If, on the other hand, a reducing gas is to be used for flushing, then hydrogen is very beneficial. Not only will it remove any oxide coatings, but it will also allow you to visually observe the closure of the joint, as any escaping hydrogen will burn to the surface. Hydrogen does not have any deleterious effect on the relatively soft structural steels assembled by the method described. It is also proposed according to the invention to use an activating alloy in the joint, for example 60/40 palladium / nickel. This alloy can be introduced as a strip or applied to one or both of the surfaces to be joined by electroplating. This results, inter alia, in a reduction of the diffusion time. The connecting line for purging gas supply or gas evacuation to create a vacuum can advantageously be placed in one of the connected parts, preferably near its edge. Due to this material, the conductor can be closed immediately after diffusion welding by means of a deep or plasma "TIG" welding electrode, when the temperature of the part is still high, for example 40 -H300 ° C. The subject of the invention is illustrated in an example of its application shown in 1 and 2 show two parts, respectively, at the beginning and end of diffusion welding; Figs. 3 and 4 - another form of the two parts, respectively at the beginning and end of diffusion welding; Fig. 5 and 6 - a further example of the form of two parts, respectively at the beginning and the end of diffusion welding; Fig. 7 - the parts of Fig. 6 after further tightening. Fig. 1 shows a section of a fragment of two parts 1 and 2, which may be pins made of structural steel 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 142 734, e.g. ST 52-3 Fig. 1, it is also possible to tilt the egg on the left and right axis. ttwy Rysuafeu / A joint is formed between parts 1 and 2 3, limited concave surface 4 Part 1 and flat surface * 5 Part * *. In other words, the connecting ft located in part 1 enters the recess 3. The opposite end of the conduit can be connected to a gas source that flows through the plumbing irony of a vacuum (nothing p <* az ^ nfr'l »fig ^ nk ^ l. §t * after« p <f plural ^ and the variable: ^ sileldocisko, and: 'a chord in the shape of a bell ^ nu-from on each side of parts 1 and 2 shows rózkiaci -temperature incjfeSciac ^ in knot ^ nlra donkey * When the parts are to be joined, bring 15 * first, jio put 'lak nr tt & *% l jfcddale action' o ^ surely ^ * ttrf floostafiacej ** ¦ S && also can produce * proarty uklad ^ o * | ojbtófco ^ y (not shown 94 tywnkfl), * X * ttaMtt n ** i * example Tjter $ eie at tój ^ ftferscienif sa zfe sotoa TKrfaczwte for intermediate * cylinder «- hydJCwacziercto Of course, Tiióina-'8taso ^ ya ^ -kme roz ^ azasiia, depending on the shape * of the cross-section of the part. Then rozjtofczyira-ffe pouring, tt * prsy- * kladf for military assistance. e'shown) the pipe • purge gas. The latter: the beginning bide), bringing out the sieve and the edges of the Tr joint due to minor unevenness or backside nlr lajcionycb po »Wierae | taiaehrv -, *.,., .., ......... # .Gelenr-flushing It is to prevent oxygen from reaching the surface of the junction, in order to prevent oxidation during the reheating, also remove the "oxides" which are already burnt out. No ^ 35 depending - from ¦ this, - but to * 3a <$ not 'the surfaces are not cleaned 4, 5 before welding, briefly Exposing them to the action of t $ e # apo \ ifteto * causes the formation of a layer of * oxygen o' rubo * * and order 35a-M * 0frA, depending "on telnpetatura 40 and frb air humidity." A- .. ,, .. .......- When 'material temperature near the banks Z bad ^ for the achievement-eO (K-8aQ ^, the decomposition of the tern * peraphragms is an example such that it is shown schematically on the left side of Fig. Inirzy using * the appropriate-sarfdocias ^ ei * iatdifctlia between cseseiaini ~% 2} ~ in the language part ^ fo ^ junction $ -will be closed to the edge ofaxrbr fc Mp * to tU '«^ er5ibSd ros ^ rrymf-I will ^ with gas- Tne w ^ dosteje aie / -jut from the connector, or also * M tyze * dsniem% -responsive to wglejMejtfe 3 already" not spadar ~ - * • '•• -'--— ** • *? . - After the connection is closed in this way along its edges 7, the connecting conduit 6 connects to a source of vacuum, which then causes a reduction of pressure in the cavity 3 to about 1.3 × 10 bar. At the same time, the temperature of part 1 is increased, as indicated schematically by the curve on the left side of FIG. 2, to a maximum value of about 1350 ° C. Using the appropriate force to-. With pressure F, connection 3 is closed in a few seconds. This result is shown schematically in Fig. 2. Complete diffusion sealing occurs in 13-5-30 minutes (however, also a total heat sealing was obtained with a diffusion time of only 8 minutes at approximately 1350 ° C). Then the parts are cooled down * in /; w ^ w ^ * pweto ^? 6 & about MQSC, what piSy matertaie ^ 'grtó) os ^ and 40 mm, it takes about COlo t $ -minutes. In * lej ^ emp «tattt« te ^ ewodVldo * And the leader can be ¦ 'confusion,' ofr. ** after ^ fcouioe4 0 plasma detection: "WG ?? ** - M ^ ^ - * v ^ * ¦ *** -'figful *** represents 4 lithium parts having, in general, the same external shape as in ifig ^ and? However; The junction here has i) o «taif different, jsflyz ^ limiting surfaces ^ 4 ** and ^ -sav are ^ zkoajre: one 'concave, * uronia. The light angles of the air are different, while the air thickness-3 increases towards the center. Qme ^ o «-ni4e ^ y ^ erichols of cones may be equal to oteio ^ In the purity thickness I, X cones, this is * c surface-4, -S causes the automatic alignment of * ^ f ^" spine " * what parts 1, 2 during- their cio ^^ fcaniB do-si ^ erCaponary quartz doubles so ^ tó- ^ m ^ ide ^ ic'zjtfblind diffusion in st ^^ u ^ z ^ czajetf ntoglobjr-sie; it was easy, when would the confession of the 5 ^ flat fare and ^ entrust? wld ^ sia. * - r- '' * - *** The phase including connection-parts l, 2 follows in such sant ^ posolr, ik described as 1 * with reference to «iei * d to ii £ ut i X Wynil ^ 'tooncowr poi | axortóp ^ chetóatycznje 'n4 fig. 4. 4 '* «* * J, l? * Pressure during hot melt welding is a very important activity to achieve the control request. According to ^ Ug'book ^ e * (iittg ^ llan ^ bacl ^ jed- klada sae, ie the pressure is nce i ^ ovirade be-higher than the single-loop creep stress - lifetime at the time and temperature, ^ - if ^ Tiici used ^ s- sie tern preventive - * "tatócjl. Use tafckli fótrr? is a clo ^ o * Rwe'L causes ^ cwetiie kDsz ^ t $ w, and in pfcwhycn replaces Wdlflc ^ tom tatócjl Tiie can be used with lack of general travel -Because ^ 'stylico' diffusion increases square cisndehia ^ blows by deceptionTisifierria ^ • moreJkoscrdwJU * 'or three times on ^ e ^ e ^ e ^ episode of fucking cirozna to reduce the diffusion time, respectively - ie by eyeKr One * r fourth lnb- teónci -6i4ewiatei Ahernata ^ not much more lenków * on air. ^^ i ^^ * ^ Wapu, w ^ eiimmow ^ c ^ iirz ^^ zlftcsa 4azeni-reducing. *: "'* v ^. ^ - ^ - i .. To obtain such high pressures invention: is going-to / evoked in A ^ trl ^ cza-1rzy- -WedlagKwynal &? $ u is going ^ ie; to wyfcioaczyirta ^ nis) 'Tjarw ^ ska' ^ three-axis ^ O 'sta in squeezing ^ through the supply * yr.JztJfqf weighed * in the area of- junctions ^ in comparison ^ to the neighboring areas. ^ czrftWd has shown ^ UH '& - i.- »ie, in the example, hydrogen was used as a purge gas, which was indicated by the flames drawn at the edges of the joint. When the flame disappears, it is known that the joint is closed, therefore no need to use any the type of detection device. After reducing and closing the joint at the edges, the application of full pressure force will cause the joint to close under a very complex system of dynamic stresses. The triaxial compression state, exactly at the moment of closure, causes in the joint, due to the contraction and ratio of the surrounding material, 7 times cold surrounding material, transverse stresses 5-6 times greater than the creep stress for parts of equal thickness. Sy These anomalies are shown in Fig. 6. The parts are then pressed together with a relatively moderate force until they generally have the same cross-section over their entire length, as shown in Fig. 7, thus obtaining the correct shape of the welded parts. : without the use of an external form, very high contact pressure in the decisive phase, and the decomposition of oxides that may have occurred on the surface twice or more, with a corresponding reduction in the thickness of the oxide layer and an increase in global conversion, including acceleration of recrystallization. thickness, you can stop the pressing force and maintain the diffusion temperature for such a time that the remaining pores plates closed by recrystallization. If a much faster connection is required, it can be obtained by electroplating the joined surfaces or by inserting an activating alloy tape into the joint, for example of the Pd / Ni 60/40 type. Due to the presence of very high stresses in the area the joint, when it is narrowed as shown in Fig. 5, it is assumed that the original joint shape and the preliminary preparation of the joined surfaces are of less importance. Tests made according to the invention with the use of pins <made of ST 62-3 structural steel with a diameter of 40 mm gave excellent results inter alia with regard to continuity and tensile strength. An elongation of more than 609% in the heated zone was measured on pins bent in the shape of a hairpin. The fracture area generally showed a shearing crack. The method according to the invention can also be used advantageously for purposes other than making large pipelines. For example, it can be used to weld the knots of bells used in bridges and offshore structures. It is preferable, as mentioned, to have a taper cut along the edges of one or both of the joined surfaces to ensure the flow of purge gas during the preliminary welding stages. in some cases it may be advantageous to use a small amount of serration over the entire joint surface. Such a blockage gives an echo during a subsequent ultrasound examination, if the joint is not completely melted. 5 Claims 1. A method of joining metal parts by diffusion welding, consisting in making the contact of opposite boundary surfaces of the parts to be joined, heating these parts to a predetermined temperature, at least in the areas adjacent to said contact, joining the parts by pressing them together. to each other and cooling the parts, characterized in that the contact area of the surfaces to be joined is initially given the form of a recess (3) with a depth increasing generally from the edges (7) and the middle, provided with at least one connecting conduit (6) , the cavity (3) is first flushed with inert or reducing gas until the joint at the edges (7) is sealed, and then the cavity <3) is subjected to a negative pressure by using of the conduit (6) and then the joint is compressed at a predetermined speed for further diffusion welding. 2. Method according to alternatives. The method of claim 1, wherein at least one of the connecting surfaces (4) of the concave-shaped joint is used. 3. The method according to claim The method of claim 1, wherein at least one of the joining faces (4) of the cone-shaped joint is used. 4. The method according to p. The method of claim 3, characterized in that the two mating surfaces (4, 5) of the conical joint 35 are used, one of which is concave and the other is convex. 5. The method according to p. The process of claim 1, wherein helium is used as the inert gas. 6. The method according to p. The process of claim 1, wherein the reducing gas is hydrogen. 7. The method according to p. and, characterized in that the connecting wire (6) is arranged in one of the connecting parts (1), preferably close to its outer surface. 8. The method according to claim 1. characterized in that in the area of the surfaces of the parts to be joined they have a reduced cross-section. 9. The method according to p. The method of claim 1 or 8, characterized in that an activation stop is used in the joint. The method according to p. A method according to claim 1 or 8, characterized in that the edges (7) of at least one connecting part are serrated. 142 734 n 4 3 4 1 V7 5 2 Fig. 7. n U Fig. 2. '~ V ^ ZL IO ^ ¦ Fig. 3.Fig. 4.142 734 Fig. 5. Fig. 6. j-.i— - \ ^ - j Fig. 7. WZGraph. Z-d 2 - order 803/87 - 90 Price 220 d PL