RU2025241C1 - Method of welding by pressure - Google Patents

Method of welding by pressure Download PDF

Info

Publication number
RU2025241C1
RU2025241C1 SU4940734/08A SU4940734A RU2025241C1 RU 2025241 C1 RU2025241 C1 RU 2025241C1 SU 4940734/08 A SU4940734/08 A SU 4940734/08A SU 4940734 A SU4940734 A SU 4940734A RU 2025241 C1 RU2025241 C1 RU 2025241C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
welded
cavity
welding
parts
protective
Prior art date
Application number
SU4940734/08A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
С.П. Кочармин
В.Р. Зубрилин
В.М. Казаренков
Н.В. Гузев
Original Assignee
Акционерное общество открытого типа "Научно-исследовательский технологический институт"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество открытого типа "Научно-исследовательский технологический институт" filed Critical Акционерное общество открытого типа "Научно-исследовательский технологический институт"
Priority to SU4940734/08A priority Critical patent/RU2025241C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2025241C1 publication Critical patent/RU2025241C1/en

Links

Landscapes

  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: prior to pressing the parts, composition of protective activating medium is introduced into chamber, thus increasing the duration and intersifying activation of surfaces being welded together. EFFECT: enhanced reliability of protection against oxidation and connection as a whole. 3 cl

Description

Изобретение относится к сварке давлением с подогревом и может быть использовано в различных областях машиностроения. The invention relates to pressure welding with heating and can be used in various fields of engineering.

Известен способ сваpки в вакууме (авт. св. N 1463415, кл. В 23 К 20/14, 1989), при котором на одной из свариваемых поверхностей выполняют глухие цилиндрические отверстия, размещают промежуточную прокладку и осуществляют диффузионное соединение. There is a known method of welding in vacuum (ed. St. N 1463415, class B 23 K 20/14, 1989), in which blind cylindrical holes are made on one of the surfaces to be welded, an intermediate gasket is placed and diffusion bonding is carried out.

Недостатком данного способа является трудоемкость изготовления перфорированных отверстий, вакуумирование свариваемых деталей, что приводит к увеличению длительности процесса. The disadvantage of this method is the complexity of manufacturing perforated holes, evacuation of the welded parts, which leads to an increase in the duration of the process.

Известен способ сварки давлением (авт. св. N 975284, кл. В 23 К 20/14, 1982), включающий высокоскоростной нагрев зоны соединения за время пиролиза защитно-активирующей среды под давлением и последующую изотермическую выдержку. A known method of pressure welding (ed. St. N 975284, class B 23 K 20/14, 1982), including high-speed heating of the connection zone during the pyrolysis of a protective activating medium under pressure and subsequent isothermal exposure.

Недостатком данного способа является недостаточная степень активации свариваемых поверхностей и возможность возникновения краевых несплошностей, что снижает качество соединения и приводит к необходимости дополнительной механической обработки и дополнительному расходу металла. The disadvantage of this method is the insufficient degree of activation of the welded surfaces and the possibility of edge discontinuities, which reduces the quality of the connection and leads to the need for additional machining and additional consumption of metal.

Известен способ диффузионной сварки [1], который взят в качестве прототипа, при котором на свариваемой поверхности по крайней мере одной из соединяемых деталей выполняют полость, осуществляют сжатие деталей и нагрев зоны соединения до температуры сварки с последующей изотермической выдержкой. A known method of diffusion welding [1], which is taken as a prototype, in which a cavity is made on the surface to be welded to at least one of the parts to be joined, the parts are compressed and the joint zone is heated to the welding temperature, followed by isothermal exposure.

Недостатком данного способа является необходимость вакуумироования деталей или соединение инертной атмосферы, что приводит к увеличению длительности процесса, а также невысокая степень активации свариваемых поверхностей, что снижает качество соединения и приводит к необходимости дополнительной деформации свариваемых поверхностей и как следствие, к дополнительному увеличению объема последующей механической обработки. The disadvantage of this method is the need for evacuation of parts or the connection of an inert atmosphere, which leads to an increase in the duration of the process, as well as a low degree of activation of the surfaces to be welded, which reduces the quality of the connection and leads to the need for additional deformation of the surfaces to be welded and, as a result, to an additional increase in the volume of subsequent machining .

Цель изобретения - интенсификация процесса и повышение качества соединения. The purpose of the invention is the intensification of the process and improving the quality of the connection.

Это достигается тем, что в известном способе сварки, при котором по крайней мере на одной из свариваемых поверхностей выполняют полость, осуществляют сжатие деталей и нагрев зоны соединения, предложено в полость вводить защитно-активирующую среду (ЗАС). В частном случае целесообразно в полость вводить органические соединения на основе углеводородов или экзотермическую смесь. This is achieved by the fact that in the known welding method, in which a cavity is made on at least one of the surfaces to be welded, parts are compressed and the connection zone is heated, it is proposed to introduce a protective-activating medium (ZAC) into the cavity. In the particular case, it is advisable to introduce organic compounds based on hydrocarbons or an exothermic mixture into the cavity.

Введение в полость ЗАС позволяет дополнительно резко увеличить объем ЗАС в стыке, что приводит к увеличению длительности активации свариваемых поверхностей, повышению качества их защиты от окисления, благодаря чему достигается интенсификация процесса сварки, повышается качество соединения, что ведет к экономии металла в целом за счет снижения объема последующей механической обработки. The introduction of ZAS into the cavity allows an additional sharp increase in the volume of ZAS in the joint, which leads to an increase in the duration of activation of the surfaces to be welded, to an increase in the quality of their protection against oxidation, due to which intensification of the welding process is achieved, and the quality of the joint is improved, which leads to a reduction in metal overall volume of subsequent machining.

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

На свариваемой поверхности по крайней мере одной из свариваемых деталей выполняют полость и заполняют ее защитно-активирующей средой (ЗАС) (в частном случае полость заполняют органическими соединениями на основе углеводородов или экзотермической смесью). Поверхности свариваемых деталей покрывают составом ЗАС, обеспечивающим локальную защиту свариваемых поверхностей от окисления при нагреве стыка на воздухе. A cavity is made on the surface to be welded to at least one of the parts to be welded and filled with a protective activating medium (ZAC) (in the particular case, the cavity is filled with organic compounds based on hydrocarbons or an exothermic mixture). The surfaces of the parts to be welded are coated with a ZAC composition, which provides local protection of the surfaces to be welded from oxidation when the joint is heated in air.

Подготовленные к сварке детали сжимают, нагревают до температуры сварки с высокой скоростью, осуществляют изотермическую выдержку и после образования соединения детали охлаждают. The parts prepared for welding are compressed, heated to a welding temperature at a high speed, isothermal exposure is carried out, and after the formation of the joint, the parts are cooled.

В процессе нагрева соединения с высокой скоростью до температуры сварки первоначально происходит пиролиз ЗАС на поверхностях, что предотвращает их от окисления при нагреве соединения на воздухе. In the process of heating a compound at a high speed to a welding temperature, ZAC pyrolysis initially occurs on surfaces, which prevents them from oxidation when the compound is heated in air.

Под действием температуры и давления происходит вытеснение ЗАС из полости и дополнительная ее подача на разогретые до температуры сварки свариваемые поверхности, что приводит к резкому увеличению давления парогазовых продуктов пиpолиза ЗАС в микрообъемах, интенсивному удалению продуктов пиролиза и остатков окислых пленок под постоянно нарастающим избыточным давлением ЗАС из полости и как следствие к интенсивному облегченному смятию микрошероховатостей, сопровождающейся миграцией границы раздела и образованием качественного соединения по всей свариваемой поверхности без образования краевых несплошностей. Under the influence of temperature and pressure, the ZAC is displaced from the cavity and its additional supply to the welded surfaces warmed up to the welding temperature, which leads to a sharp increase in the pressure of vapor-gas ZAS pyrolysis products in microvolumes, to the intensive removal of pyrolysis products and oxide film residues under constantly increasing excess ZAS pressure from cavities and, as a result, to intensive facilitated crushing of micro roughness, accompanied by migration of the interface and the formation of high-quality compounds the entire welded surface without the formation of edge discontinuities.

Введение в полость экзотермической смеси способствует кратковременному увеличению температуры во время вспышки до 2500оС, приводящей к перегреву ЗАС в микрообъемах стыка и резкому скачкообразному увеличению давления паров, вплоть до режима "ударного вскипания", что дополнительно интенсифицирует процесс сварки, способствует снижению величины остаточной деформации и снижению объема последующей механической обработки и экономии металла.Introduction into the cavity exothermic mixture facilitates momentary increase in temperature in flash time to 2500 ° C, resulting in overheating ASDs in micro junction and a sharp abrupt increase in vapor pressure, until the mode "shock boiling" which further intensifies the welding process, thereby reducing the residual strain amount and reducing the volume of subsequent machining and metal saving.

Твердые продукты экзотермической реакции остаются в полости, не ухудшая качества соединения в целом. The solid products of the exothermic reaction remain in the cavity without compromising the quality of the compound as a whole.

П р и м е р. Производили сварку Ст45+Р18 цилиндрической формы диаметром 10 мм, длиной 60 мм. PRI me R. Welded St45 + P18 cylindrical in shape with a diameter of 10 mm, a length of 60 mm.

На одном из свариваемых образцов - наиболее тугоплавком в центральной его части выполняли полость в виде глухого цилиндрического отверстия диаметром 1,5-2 мм и глубиной 3-4 мм. В полость вводили эпоксидную смолу ЭД20. Свариваемые поверхности покрывали ЭД20, детали сжимали давлением 1,5 кгс/мм2, нагревали стык со скоростью 200-250оС/с до температуры сварки 1150оС и осуществляли изотермическую выдержку в течение 40 с.On one of the samples to be welded, the most refractory in its central part, a cavity was made in the form of a blind cylindrical hole with a diameter of 1.5-2 mm and a depth of 3-4 mm. An ED20 epoxy was introduced into the cavity. Weldable surface coated ED20, parts confining pressure of 1.5 kgf / mm 2, the joint was heated at a rate of 200-250 C / s to welding temperature 1150 ° C and isothermal exposure was performed for 40 seconds.

Для сравнения производили сварку таких же образцов на одинаковых режимах без полости. For comparison, the same samples were welded in the same modes without a cavity.

Характер соединения определяли по краевым дефектам. The nature of the compounds was determined by edge defects.

При сравнении выяснилось, что при сварке с полостью краевые несплошности отсутствуют, при сварке без полости - 5%-10% от общей площади свариваемой поверхности. When comparing it, it turned out that when welding with a cavity, there are no boundary discontinuities, while welding without a cavity - 5% -10% of the total area of the surface being welded.

Производили сварку Ст45+сплавы ВК8 через Ni прокладку толщиной 0,1 мм, наносимую на твердый сплав гальваническим способом. Свариваемая площадь - 60 мм2.Welded St45 + VK8 alloys through a 0.1 mm thick Ni spacer applied to the hard alloy in a galvanic manner. The welded area is 60 mm 2 .

В центральной части стальной детали выполняли полость, которую заполняли экзотермической смесью элементов Тi - С, взятых в стехиометрическом соотношении. Сжимали усилием 1,5 кгс/мм2 и нагревали со скоростью 100оС/с до температуры 1100оС и осуществляли изотермическую выдержку в течение 120-180 с. Соединение качественное.A cavity was filled in the central part of the steel part, which was filled with an exothermic mixture of Ti - C elements taken in a stoichiometric ratio. Squeezed by a force of 1.5 kgf / mm 2 and heated at a speed of 100 about C / s to a temperature of 1100 about C and isothermal exposure for 120-180 s. The connection is high-quality.

Claims (3)

1. СПОСОБ СВАРКИ ДАВЛЕНИЕМ, при котором на свариваемой поверхности по крайней мере одной из соединяемых деталей выполняют полость, осуществляют сжатие деталей и нагрев зоны соединения, отличающийся тем, что, с целью повышения качества соединения и интенсификации процесса, в полость вводят защитно-активирующую среду. 1. PRESSURE WELDING, in which a cavity is made on the surface to be welded to at least one of the parts to be joined, parts are compressed and the connection zone is heated, characterized in that, in order to improve the quality of the connection and intensify the process, a protective-activating medium is introduced into the cavity . 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве защитно-активирующей среды берут углеводородсодержащие органические соединения. 2. The method according to claim 1, characterized in that as a protective activating medium take hydrocarbon-containing organic compounds. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве защитно-активирующей среды берут экзотермическую смесь. 3. The method according to claim 1, characterized in that the exothermic mixture is taken as a protective activating medium.
SU4940734/08A 1991-06-03 1991-06-03 Method of welding by pressure RU2025241C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4940734/08A RU2025241C1 (en) 1991-06-03 1991-06-03 Method of welding by pressure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4940734/08A RU2025241C1 (en) 1991-06-03 1991-06-03 Method of welding by pressure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2025241C1 true RU2025241C1 (en) 1994-12-30

Family

ID=21576902

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4940734/08A RU2025241C1 (en) 1991-06-03 1991-06-03 Method of welding by pressure

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2025241C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР N 1037506, кл. B 23K 20/14, 1981. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4557413A (en) Heat pipe fabrication
US3101403A (en) Method of joining carbon
FR2582973A1 (en) ARC ELECTRODE
JPS62289389A (en) Butt welding method of two different metallic article, particularly, two article of intermediate or high carbon content steel, by laser beam
US4603801A (en) Diffusion bonding of mechanically held components by hot isostatic pressure
CA1326115C (en) Rarefield or controlled atmosphere furnace soldering process
EP0047082A1 (en) Method of production of cladding tube for nuclear fuel element
CA1220307A (en) Bonding sheets
RU2025241C1 (en) Method of welding by pressure
JP2541392B2 (en) Clad steel manufacturing method
JPS6029593B2 (en) Manufacturing method of Ti-clad steel
US4869422A (en) Subassembly for use in manufacturing a clad steel plate
JPH0558837B2 (en)
JPH0520392B2 (en)
JP3188745B2 (en) Manufacturing method of copper plate with cooling holes
JPS58159989A (en) Manufacture of combustion chamber
KR930007666B1 (en) Melting induced diffusion bonding
JPH0452181B2 (en)
JP3188758B2 (en) Method of manufacturing copper parts with cooling holes
JPS5870985A (en) Joining method for different metals
SU944226A2 (en) Method of pressure welding
JPS5822891A (en) Fitting of heat pipe
SU716748A1 (en) Method of soldering elements made of unsimilar metals
SU616089A1 (en) Diffusion welding method
St Christov et al. DIFFUSION WELDING OF METALCERAMIC ALLOY TO STeEL

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050604