SU1567342A1

SU1567342A1 - Способ диффузионной сварки

Info

Publication number: SU1567342A1
Application number: SU884446894A
Authority: SU
Inventors: Аркадий Васильевич Сергеев; Альберт Алексеевич Жарких; Виктор Алексеевич Бачин; Ирина Евгеньевна Тихонова
Original assignee: Московский авиационный технологический институт им.К.Э.Циолковского
Priority date: 1988-06-22
Filing date: 1988-06-22
Publication date: 1990-05-30

Abstract

Изобретение относитс к диффузионной сварке и может быть использовано в авиационной, электронной и других отрасл х промышленности. Цель изобретени - повышение прочности и термостойкости соединени путем исключени образовани интерметаллидов и снижени остаточных напр жений. Между свариваемыми поверхност ми деталей из высокоглиноземистой керамики и стали располагают последовательно со стороны керамической детали слои алюминиевого сплава, содержащего марганец, а также аллюмини , титана, ниоби и меди. Сборку размещают в сварочной камере. Детали сдавливают, нагревают и осуществл ют изотермическую выдержку. Использование составной прокладки позвол ет снизить температуру сварки и тем самым предотвратить образование интерметаллидов и снизить остаточные напр жени в зоне соединени .

Description

Изобретение относитс к диффузионной сварке и может быть использовано в авиационной, электронной и других отрасл х промышленности.

Цель изобретени - повышение прочности и термостойкости соединени путем исключени образовани интерме- таллидов и снижение остаточных напр жении .

Способ осуществл ют следующим образом.

Между свариваемыми поверхност ми деталей из высокоглиноземистои керамики и стали располагают последовательно со стороны керамической детали слои алюминиевого сплава, содержащего марганец, алюмини , титана, ниоби и меди. Сборку размещают в

сварочной камере, детали сдавливают, нагревают и осуществл ют изотермическую выдержку.

Применением высокопластичных прокладок из алюмини и алюминиевого сплава, содержащего марганец,удаетс существенно снизить ве шчину остаточных напр жений в зоне сварки, использу повышенную способность алюмини к релаксации возникающих напр жений , при этом существенно снижаетс температура сварки керамики со сталью, благодар чему интенсифицируетс процесс получени сварного металлокерамического соединени , уменьшаютс температурные напр жени , обусло; пенные разницей

СЛ

05 J СО 4 Ю

коэффициентов технического расширени соедин емых материалов.

Введение прокладки ниоби между титаном и медью преп тствует образованию хрупких интерметаллидных фаз в контакте медь-титан и обеспечивает более монотонное изменение величины коэффициентов термического расширени в направлении от керамики к стали. Ниобий далее образует непрерывный р д твердых растворов с титаном и медью, что способствует образованию качественного соединени в контакте.

Пример. Соедин ют керамику ВК-94-1 с нержавеющей сталью 12Х18Н10Т.

Соедин емую поверхность стальной детали обезжиривали ацетоном и высушивали . Из листов меди толщиной 0,3 мм, ниоби толщиной 0,2 мм и титана толщиной 0,5 мм вырезали прокладки по форме соедин емых поверхностей , очищали их от загр знений и помещали на свариваемую поверхность стального образца в следующей последовательности: сталь - (медь - ниобий - титан). Подготовленную к сварке сборку помещали в камеру установки диффузионной сварки. Создавали в ней разрежение 540 Па. Нагревали сборку до 930°С и сдавливали усилием, обеспечивающим удельное давление сжати 18 МПа.

Производили изотермическую выдержку под давлением в течение 20 мин. Охлаждали сборку,разгерметизировывал камеру и извлекали стальную деталь с приваренной к нему комбинированно прокладкой. Контактную поверхность титановой прокладки очищали от загр знений и перед сваркой обезжиривали ацетоном. Керамическую деталь обрабатывали в ультразвуковой ванне в мыльном растворе, промывали в дистиллированной воде и высушивали. Из листа алюминиевого сплава с 20% марганца толщиной 0,5 мм и фольги алюмини толщиной 0,03 мм вырезали про

5

0

5

0

5

0

45

50

кладки по форме свариваемых поверхностей , очищали от загр знений и помещали между свариваемыми поверхност ми керамики и титановой прокладки. Свариваемые детали с помощью приспособлени фиксируют в положении, которое они должны занимать после сварки.

Металлокерамическую сборку помещали в камеру сварочной установки и создавали в ней разрежение 5 10 Па. Нагревали свариваемые детали со скоростью 8°С/мин до 873 К и сдавливали усилием, обеспечивающим давление 13 МПа. Производили изотермическую выдержку в течение 30 мин. Охлаждали соединенные детали со скоростью 10°С/мин до 313 К и извлекали их из камеры.

Результаты механических испытаний показали, что сваренный металлокера- мический узел обладает повышенной прочностью и термостойкостью.

Claims

Формула изобретени

Способ диффузионной сварки, при котором между свариваемыми поверхност ми деталей из высокоглиноземистой керамики и стали располагают промежуточную прокладку, содержащую слои титана и меди, располагаемые соответственно со стороны детали из высокоглиноземистой керамики, детали сдавливают, нагревают и после изотермической выдержки охлаждают, о т- л и чающийс тем, что, с целью повышени прочности и термостойкости соединени путем исключени образовани интерметаллидов и снижени остаточных напр жений, берут дополнительные слои ниоби , алюмини и алюминиевого сплава, содержащего марганец, причем слой ниоби располагают между сло ми титана и меди, слой алюмини располагают в контакте со слоем титана, а слой алюминиевого сплава располагают в контакте с деталью из керамики.

Редактор М.Товтин

Составитель В.Петрос н Техред Л.Олийнык

Заказ 1288

Тираж 635

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКИТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска наО., д. 4/5

Корректор М.Шароши

Подписное