RU2023559C1

RU2023559C1 - Method of diffusion welding

Info

Publication number: RU2023559C1
Authority: RU
Inventors: О.С. Киселев; А.Б. Долгих; В.М. Бычков
Original assignee: Киселев Олег Сергеевич
Priority date: 1991-02-25
Filing date: 1991-02-25
Publication date: 1994-11-30

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: cylindrical blank is installed in hole of workpiece, gap is filled up with spherical powder, than heating and compression is carried out by upsetting the cylindrical blank axially. EFFECT: enhanced quality of joint owing to increase in area of probable destruction. 2 dwg

Description

Изобретение относится к сварке в твердой фазе, может найти применение при изготовлении элементов ГТД, работающих в условиях высоких статических и усталостных нагрузок. The invention relates to welding in the solid phase, may find application in the manufacture of gas turbine engine elements operating under high static and fatigue loads.

Известен способ диффузионной сварки, по которому на свариваемых поверхностях выполняют рельеф в виде лунок глубиной 0,1-0,2 суммарной деформации соединяемых деталей [1]. A known method of diffusion welding, in which on the surfaces to be welded, a relief is made in the form of holes with a depth of 0.1-0.2 of the total deformation of the parts to be joined [1].

Недостатком способа является то, что он практически осуществим лишь для высокопластичных материалов, причем один из материалов (тот, в котором выполняют лунки) должен иметь большую твердость, т.е. соединяемые материалы должны иметь различные свойства. The disadvantage of this method is that it is practicable only for highly plastic materials, and one of the materials (the one in which the holes are made) must have a greater hardness, i.e. the materials to be bonded must have different properties.

Известен способ диффузионной сварки, при котором для получения телескопического соединения на внутренней детали выполняют проточку и в нее закладывают металлическую пластическую пластину, внутреннюю деталь в наружную и создают сварочное давление путем двустороннего сжатия торцов внутренней детали [2]. A known method of diffusion welding, in which to obtain a telescopic connection on the inner part, a groove is made and a metal plastic plate is laid in it, the inner part is external and welding pressure is created by compressing the ends of the inner part bilaterally [2].

Недостаток способа: прочность сварного соединения ниже прочности основного металла и находится на уровне, близком к прочности металлической пластичной пластины. Площадь возможного разрушения практически не отличается от такой площади для соединения без проточек и вкладыша. В связи с этим способ не обеспечивает равнопрочности соединения и тем самым не обеспечивает необходимого качества соединения высоконагруженных узлов. The disadvantage of this method: the strength of the welded joint is lower than the strength of the base metal and is at a level close to the strength of the metal plastic plate. The area of possible destruction practically does not differ from that for connection without grooves and liner. In this regard, the method does not provide equal strength of the connection and thus does not provide the necessary quality of the connection of highly loaded nodes.

Целью изобретения является повышение качества сварного соединения, выполненного диффузионной сваркой за счет увеличения поверхности возможного разрушения. The aim of the invention is to improve the quality of the welded joint made by diffusion welding by increasing the surface of possible destruction.

Это достигается тем, что цилиндрическую заготовку помещают в отверстие другой детали, засыпают в зазор между ними сферический порошок более твердый, чем материал свариваемых деталей, устанавливают детали в вакуумную установку, нагревают до температуры сварки, осаживают цилиндрическую заготовку. При этом происходит смятие цилиндрической заготовки, выборка зазора между свариваемыми поверхностями, внедрение шариков сферического порошка в материал свариваемых деталей. С увеличением степени деформации площадь контакта все более увеличивается, материал свариваемых деталей заполняет промежутки между отдельными шариками. Деталь выдерживают в течение времени сварки. Происходит взаимная диффузия материала соединяемых деталей, сферического порошка, формируется сварное соединение с развитой поверхностью возможного разрушения. This is achieved by the fact that a cylindrical billet is placed in the hole of another part, spherical powder harder than the material of the parts to be welded is poured into the gap between them, parts are placed in a vacuum installation, heated to a welding temperature, and the cylindrical billet is deposited. In this case, the cylindrical workpiece is crushed, the gap between the surfaces to be welded is sampled, spherical powder balls are introduced into the material of the parts to be welded. With an increase in the degree of deformation, the contact area increases more and more, the material of the welded parts fills the gaps between the individual balls. The part is maintained during the welding time. Mutual diffusion of the material of the parts to be joined, spherical powder, a welded joint with a developed surface of possible destruction is formed.

В предлагаемом способе шарики сферического порошка диаметром 0,3-1 мм при осадке внедряются в материал соединяемых деталей, этим достигается увеличение поверхности возможного разрушения и повышение качества соединения. In the proposed method, balls of a spherical powder with a diameter of 0.3-1 mm during upsetting are introduced into the material of the parts to be joined, thereby increasing the surface of possible destruction and improving the quality of the connection.

На фиг.1 показан разрез детали с отверстием, установленной в него цилиндрической заготовки и сферическими частицами, помещенными в зазор, до осадки; на фиг.2 - то же, после осадки. Figure 1 shows a section of a part with a hole installed in it of a cylindrical billet and spherical particles placed in the gap, before precipitation; figure 2 is the same after precipitation.

Способ осуществляется следующим образом. Свариваемые поверхности цилиндрической заготовки 1 и детали 2 обезжиривают ацетоном. Заготовку помещают в отверстие детали, в зазор между ними засыпают сферические частицы 3. Собранное изделие помещают в вакуумную установку, вакуумируют, производят нагрев и осадку заготовки в осевом направлении. Изделие выдерживают в течение времени сварки, охлаждают, развакуумируют камеру, вынимают изделие. The method is as follows. The welded surfaces of the cylindrical preform 1 and part 2 are degreased with acetone. The workpiece is placed in the hole of the part, spherical particles 3 are filled in the gap between them. The assembled product is placed in a vacuum unit, vacuumized, the workpiece is heated and sedimented in the axial direction. The product is kept during welding time, cooled, vacuum chamber, take out the product.

П р и м е р. Свариваемые детали изготавливали из титанового сплава ВТ6, диаметр отверстия 32,5 мм, диаметр цилиндрической заготовки 30 мм. Свариваемые поверхности обезжиривают протиранием ацетоном. Заготовку помещают в отверстие, в зазор между свариваемыми поверхностями засыпают сферические частицы диаметром 1 мм, устанавливают детали в вакуумную установку, вакуумируют до 1 ˙10^-4 Па, нагревают до 960^оС, осаживают цилиндрическую заготовку, выдерживают в течение 20 мин, охлаждают вместе с установкой, развакуумируют и вынимают изделие.PRI me R. The parts to be welded were made of VT6 titanium alloy, the hole diameter was 32.5 mm, and the diameter of the cylindrical billet was 30 mm. The surfaces to be welded are degreased with acetone wipe. The preform is placed in a hole in a gap between the welded surfaces is filled spherical particle diameter of 1 mm and set the items in the vacuum system is evacuated up to 1 ˙10 ^-4 Pa, heated to 960 ^{° C,} upset cylindrical preform is heated for 20 min, cooled along with installation, evacuate and take out the product.

Исследования показали, что произошла взаимная диффузия материалов соединяемых деталей и шариков, получено сварное соединение с развитой поверхностью возможного разрушения. Studies have shown that there was a mutual diffusion of the materials of the parts to be joined and the balls, a welded joint with a developed surface of possible destruction was obtained.

Claims

METHOD OF DIFFUSION WELDING, in which another cylindrical part is installed in the cylindrical hole of one part, a gasket of plastic metal is placed in the annular gap between the parts, heating and squeezing by upsetting the cylindrical part in the axial direction, characterized in that, in order to improve the quality of the welded joint , gaskets are used from a spherical powder from a material harder than the material of the parts to be welded.