SU1632705A1

SU1632705A1 - Method of pressure welding

Info

Publication number: SU1632705A1
Application number: SU884634579A
Authority: SU
Inventors: Владимир Наумович Бобер; Галина Анатольевна Иванющенко
Original assignee: Ленинградское научно-производственное объединение "Буревестник"
Priority date: 1988-11-28
Filing date: 1988-11-28
Publication date: 1991-03-07

Description

1one

(21)4634579/27i(21) 4634579 / 27i

(22)28.11.88(22) 11/28/88

(46) 07.03.91. Бюл: № 9(46) 03/07/91. Bul: Number 9

(71)Ленинградское научно-производственное объединение Буревестник(71) Leningrad Scientific and Production Association Burevestnik

(72)В.Н.Бобер и Г.А.Иванющенко(72) V.N. Beaver and G.A.Ivanushchenko

(53)621.791.66(088.8)(53) 621.791.66 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 880669, кл. В 23 К 20/16, 1980.(56) USSR Author's Certificate No. 880669, cl. At 23 K 20/16, 1980.

(54)СПОСОБ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКИ РАЗНОРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ(54) METHOD OF DIFFUSION WELDING OF HETEROGENE MATERIALS

(57)Изобретение относитс к сварке давлением с подогревом разнородных материалов, в частности к диффузионной сварке в вакууме керамики с нержавеющей сталью, и может быть использовано в приборостроении, машиностроении и других отрасл х промыш- ленности. Цель изобретени - повышение качества соединени и снижение 1 энергозатрат путем снижени температуры сварки. Способ осуществл ют следующим образом Между свариваемыми поверхност ми деталей из керамики и стали размещают промежуточную прокладку из чередующихс слоев: пластичного - алюмини и тугоплавкого - титана, металлов. Причем слой из алюмини устанавливают в контакте с керамикой , а слой титана предварительно нанос т на сталь. Собранные детали устанавливают в сварочную камеру, создают в ней вакуум, детали сдавливают , нагревают и осуществл ют изотермическую выдержку. В процессе свар-а ки обеспечиваетс более полный физи- 5S ческий контакт при низкой температуре . (57) The invention relates to pressure welding with the heating of dissimilar materials, in particular, to vacuum diffusion welding of ceramics with stainless steel, and can be used in instrument making, mechanical engineering, and other sectors of industry. The purpose of the invention is to improve the quality of the connection and reduce 1 energy consumption by reducing the welding temperature. The method is carried out as follows. An intermediate spacer of alternating layers: ductile - aluminum and refractory - titanium, metals are placed between the welded surfaces of ceramic and steel parts. Moreover, a layer of aluminum is installed in contact with ceramics, and a layer of titanium is preliminarily applied to steel. The assembled parts are installed in the welding chamber, a vacuum is created in it, the parts are squeezed, heated, and isothermal exposure is carried out. In the process of welding, a more complete physical contact is provided at low temperature.

С/)WITH/)

Изобретение относитс к области сварки давлением с подогревом разнородных материалов, в частности к диффузионной сварке в вакууме керамики р нержавеющей сталью, и может быть использовано в приборостроении, машиностроении и других отрасл х промышленности .The invention relates to the field of pressure welding with heating of dissimilar materials, in particular, to diffusion welding in vacuum of ceramics with stainless steel, and can be used in instrument making, mechanical engineering and other industries.

Целью изобретени вл етс -повышение качества соединени и уменьшение энергозатрат путем снижени температуры сварки.The aim of the invention is to increase the quality of the joint and reduce energy consumption by lowering the welding temperature.

Способ осуществл етс следующим образом.The method is carried out as follows.

Между свариваемыми поверхност ми деталей из керамики и стали размещают промежуточную прокладку из чередующихс слоев: пластичного - алюмини и тугоплавкого - титана метал- .лов. Причем слой из алюмини устанавливают в контакте с керамикой, а слой титана предварительно нанос т на сталь. Собранные детали устанавливают в сварочную камеру, создают в ней вакуум, детали сдавливают, нагревают и осуществл ют изотермическую вьщерж- нку. Благодар использованию в качестве пластичного сло алюмини , а туго- плавкого - титана, предварительно нанесенного на свариваемую поверхность стальной детали, обеспечиваетс более полный физический контакт при меньшей температуре сварки, что позвол ет повысить качество сварного соединени и снизить энергозатраты.An intermediate spacer of alternating layers is placed between the welded surfaces of ceramic and steel parts: ductile - aluminum and refractory - titanium metal. Moreover, a layer of aluminum is installed in contact with ceramics, and a layer of titanium is preliminarily applied to steel. Assembled parts are installed in the welding chamber, a vacuum is created in it, the parts are squeezed, heated and an isothermal core is made. Due to the use of aluminum as a ductile layer and titanium fusible, previously deposited on the welded surface of the steel part, a more complete physical contact is achieved at a lower welding temperature, which improves the quality of the welded joint and reduces energy consumption.

о соabout with

tsD 1tsD 1

ОABOUT

слcl

Пример. Изготавливали метал- локерамический узел, состо щий из керамического (22ХС или УФ-46) кольца с наружным диаметром 21 мм и внутрен- ним 16 мм и высотой 3 мм, двух керамических компенсаторов таких же диаме ров, но высотой (расчетной) 2,5 мм, двух шайб из нержавеющей стали 12Х18Н10Т с внутренним диаметром 16 мм и наружным 30 мм и толщиной 0,5 мм и четырех алюминиевых колец, внутренний и наружный диаметр которых равн лись диаметрам керамических деталей а высота составл ла 130-150 мкм. Top- цы всех керамических деталей шлифовали до RЈ 2,5 мкм с обеспечением непараллельности торцов не более 0,02мм На свариваемые поверхности шайб из нержавеющей стали с двух сторон в ус- тановке типа Булат методом ионно- плазменного напылени наносили слой титана ВТ1-00 толщиной 7 мкм. Перед сборкой все детали и оправку промывали ацетоном. Собирали узел в следующей последовательности. На опоре оправки размещали керамический изол тор , внутрь которого устанавливали центрирующий палец, высота которого на 1,5 мм меньше высоты собранного металлокерамического узла. По центрирующему пальцу на изол тор последовательно устанавливали: алюминиевую прокладку, металлическую деталь, алюминиевую прокладку, керамическую деExample. A metal-ceramic unit consisting of a ceramic (22XC or UV-46) ring with an outer diameter of 21 mm and an inner 16 mm and a height of 3 mm, two ceramic compensators of the same diameters, but a height (calculated) of 2.5 mm, two washers made of stainless steel 12X18H10T with an inner diameter of 16 mm and an outer diameter of 30 mm and a thickness of 0.5 mm and four aluminum rings, the inner and outer diameter of which was equal to the diameters of the ceramic parts and the height was 130-150 microns. Top pieces of all ceramic parts were polished to R мкм 2.5 μm, ensuring non-parallelism of the ends no more than 0.02 mm. The welded surfaces of stainless steel washers on both sides in a Bulat type installation were coated with an ion-plasma spray method with a thickness of VT1-00 7 microns. Before assembly, all parts and the mandrel were rinsed with acetone. Collected the node in the following sequence. A ceramic insulator was placed on the mandrel support, into which a centering pin was installed, the height of which was 1.5 mm less than the height of the assembled cermet assembly. On the centering finger, the following was installed on the insulator: aluminum gasket, metal part, aluminum gasket, ceramic plate

таль, алюминиевую прокладку, металли . Q 5 Q hoist, aluminum gasket, metal. Q 5 Q

5five

00

5five

ческую деталь, алюминиевую прокладку, керамический компенсатор.chesky detail, aluminum laying, ceramic compensator.

Собранный в оправке узел устанавливали , например, в камере вакуумной нагревательной электропечи СГВ-2.4-2/15-И2. Создавали в камере вакуум рт.ст. и нагревали узел до температуры сварки 580°С. За счет разности коэффициентов термического расширени материала т г оправки и свариваемых материалов оправка создает расчетное, равное 2,0 кг/мм2, давление сжати . Выдерживали при указанной температуре и давлении узел в течение 60 мин, выключали нагрев и охлаждали узел в печи со скоростью 12°С/мин.The assembly assembled in the mandrel was installed, for example, in the chamber of the SGB-2.4-2 / 15-I2 vacuum heating electric furnace. A vacuum of Hg was created in the chamber. and heated the node to a welding temperature of 580 ° C. Due to the difference in thermal expansion coefficients of the material, tg of the mandrel and the materials to be welded, the mandrel creates a calculated compression pressure of 2.0 kg / mm2. The node was kept at the specified temperature and pressure for 60 minutes, the heating was turned off, and the node was cooled in a furnace at a rate of 12 ° C / min.

Claims

DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Method of diffusion welding of dissimilar materials, in which an intermediate spacer of alternating layers of ductile and refractory metals is placed between the surfaces of ceramic and steel parts to be welded, a gasket of ductile metal is installed in contact with ceramics, characterized in that joining and reducing energy consumption by lowering the welding temperature, aluminum is taken as the ductile layer, and titanium is used as the refractory layer; al