RU36286U1

RU36286U1 - Заготовка для диффузионной сварки разнородных металлов

Info

Publication number: RU36286U1
Application number: RU2003130547/20U
Authority: RU
Inventors: В.П. Гордо; В.Н. Ёлкин
Priority date: 2003-10-20
Filing date: 2003-10-20
Publication date: 2004-03-10

Description

ЗАГОТОВКА ДЛЯ ДИФФУЗИОЬШОЙ СВАРКИ РАЗНОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ

Полезная модель относится к области сварки, а более конкретно к диффузионной сварке разнородных металлов, например, толстостенных колец или дисков.

Наиболее близкой по совокупности существенных признаков к полезной модели является заготовка для диффузионной сварки, содержащая установленные друг на друга детали из разно1юдных металлов, на контактируемых поверхностях которых вьшолнены чередующиеся выступы и впадины. Детали установлены так, что выступы и впадины одной детали входят в соответствующие впадины и выступы другой детали (С.Н. Киселев и др. Соединение труб из разнородных металлов, М., Машиностроение, 1981г., с. 108).

Недостатком известной заготовки является ее значительная объемная деформация при диффз ионной сварке, что гриводит к невозможности создания сварной конструкхщи с требуемой точностью осевых размеров. Это объясняется тем, что при в твфдой фазе одним из условий получения прючной металлической связи между деталями из разнородБЪ1Х металлов является создание необходимой величины приповерхностной деформации, приводящей к механической активации свеиваемых поверхностей. Для создания необходимой триповерхностной деформации в

МПКВ23К20/00

известной заготовке требуются большие усилия сдавливания, поскольку нагрузка распределяется по достаточно большой площади, а именно по всей повфхности выступов и впадин. Увеличение силы давления на заготовку приводит к ее значительной объемной деформагззм что затрудняет получение оварных заготовок с фиксируемыми осевыми размерами. Особенно это проявляется в случае сварки набора деталей из чфедующихся колец разнс юдных металлов.

Задачей настоящей полезной модели является создание заготовки из разно{юдных металлов, позволяющей получать выполненные диффузионной сваркой соединения с прогнозируемыми осевыми размерами за счет з еньшения усилия «доливания деталей и, следовательно., снижения объемной деформации заготовки.

Техническим результатом настоящей полезной моде.яи является получение несбходимой величины гфиповерхностной деформации за счет увеличения доли сдвиговой деформации одной из деталей зш-отовки, шшример, из менее жаропрочного металла, -тто позволяет обеспечить достаточного MexaHH4ecK To активацию поверхностных слоев металла с небольшим усилием сдавливания и, следовательно, з еньшить объемную деформацию заготовки.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной заготовке для ди(|м})узионной сварки, содержащей установленные одна на детали из разнородных металлов, на контакифующих поверхностях которых выполнены чередующиеся выступы и впадршы.

де-гали установлены о угловым смещением вершин выстртов относительно друг друга

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг Л показана заготовка для диффузионой сварки разнородных металлов (общий вид), на фиг. 2 изображена деталь заготовки (поперечный ртзрез), на фиг, 3 - то же (вид сверху), на фиг. 4 показан выносной элемент А разреза заготовки (в увеличенном масштабе), на фиг. 5 - то же (сечение Б-Б), на фиг. 6 предсгавлен снимок металлографического шлифа соединения, выполненного на заготовке, детали которюй на контатфующих поверхнсютях имеют рельеф из выступов и впадин.

Заготовка для диффузионной состоит из семи деталей, выполненных в виде дисков, и содержит четыре детали 1, выполненные из более жаропрочного металла, например, из стали марки 12Х18Н10Т, и три детали 2, выполненные из менее жаротрочного ме-галла, например, из ствли мфки 09X17Н. В заготовке детали 1, 2 установлены одна на другую с чередованием разнородных металлов (сталь марки 12Х18Н10Т, сталь марки 09X1Щ сталь марки 12Х18ШОТ, сталь марки 09X17Н и т.д.). На контактируюпрк с деталями 2 поверхностях деталей 1 выполнены чередующиеся выступы 3 и впадины 4, а на контактирующих с деталями 1 поверхностях деталей 2 выполнены чередующиеся выступы 5 и впадины 6. В зависимости от расположения деталей 1, 2 в заготовке выступы и впадины могут быть выполнены на одной стороне или на обеих сторонах деталей 1, 2, например, на фиг. 2 показана деталь 2 из стали марки 09X17Н, на обеих поверхностях

которой вьшолнен рельеф из чередующихся выступов 5 и впадин 6 и которая конгакт1фует в заготовке с двумя деталями 1 из стали 12Х18Н10Т, на контактирующих поверхностях которых выполнены чередующиеся выступы 3 и впадины 4. Детали 1, 2 установлены в заготовке так, что вершины выступов 3 детали 1 расположены под углом к верпишам выступов 5 детали 2, Величина угла можег быть различной, но наиболее оптимальными являются утлы от 2(f до 90. На фиг. 4, 5 показано, что выступы 3 на нижней стороне детали 1 расположены под углом 90° к выступам 5 на верхней стороне детали 2. Выступы 3, 5 и впадины 4, 6 выполнены, например, трезтольной формы, а их высота (глубина) сюставляет величину, например, 0,6 мм.

Пример осуществления полезной модели.

Сваривали заготовки из семи чередующихся между собой дисков из сталей 12Х18Н10Т и 09X17Н. Диаметр дисков составлял 90 мм, а высота дисков - 12 мм. Выступы вьшолняли треугольной формы с высотой 0,5 мм. Свфивали 3 заготовки. Вершины выстзш:ов располагали: в первой - под углом 20, во второй - под углом 45°, в третьей - под углом 90°. Сварку проводили в камере диффз иошюй установки с разрежением - 10 мм рт. ст., три температуре - 1050, уде.льном давлении - 1,2 кгс/мм и времени выдержки - 0,5 ч. В процессе нагрева и сдавливания заготовки из набора деталей прежде всего деформировались поверхностные слои в цределах выступов без заметной сбъемной деформации. На этом этапе триповерхностной деформации происходили активация поверхностей соединения и

образование металлической связи. В процессе внедрения выступов 3 детали 1 из более жаропрочной стали в выступы 5 детали 2 из менее жаропрочной стали происходило скольжение (сдвиг) менее жаростойкого металла по повфхности выстзша 3 более ягарог очного металла и затекание его во впадины 4. Сдав лив шше заготовки осзшз;ествляяи до полного выбора зазора между деталями 1, 2. Такая схема позволила прогнозировать осевое смещение деталей 1, 2 и, следовательно, заготовки в целом. Из сваренных заготовок изготавливали образцы для механических испытаний и шлифы для металлографического контроля. Образцы на статическое разрушение испытывали при комнатной температзфе. Проведенные механические испытания показали, что образцы-свидетели имели вязкое разрушение по стали мфки 09X17Н с пределом прочности 39 - 40 . Металлографические исследования фиксировали отсз гствие дефектов в переходной зоне. На снимке (фиг. 6) металлографического шли4т видны выступы на детали из стали 12Х18Н10Т, вершины которых после воздействия сварочного усилия сдавливания при температуре сварки деформировались незначительно, так как сталь марки 12Х18Н10Т более жаро15)очная, чем сталь 09X17Н. Замер осевых размеров заготовки показал высокз ю повторяемость результатов.

Claims

Заготовка для диффузионной сварки, содержащая установленные одна на другую детали из разнородных металлов, на контактирующих поверхностях которых выполнены чередующиеся выступы и впадины, отличающаяся тем, что детали установлены с угловым смещением вершин выступов относительно друг друга.