SU1673348A1

SU1673348A1 - Method for diffusion welding of hard alloy with steel

Info

Publication number: SU1673348A1
Application number: SU894751743A
Authority: SU
Inventors: Александр Викторович Лаврищев; Валерий Гаврилович Новиков; Лариса Георгиевна Семичева; Сергей Викторович Прокопьев
Original assignee: Завод-Втуз Красноярского Политехнического Института
Priority date: 1989-07-24
Filing date: 1989-07-24
Publication date: 1991-08-30

Abstract

Изобретение относитс к диффузионной сварке и может быть использовано в инструментальной и машиностроительной промышленности. Цель изобретени - повышение качества сварного соединени . При сварке твердого сплава со сталью через промежуточную прокладку из никел предварительно на свариваемую поверхность стали последовательно нанос т прослойки из никел и меди толщиной, равной соответственно (0,4 - 0,6) и (0,15 - 0,4) толщины прокладки никел . Детали нагревают до температуры 1300 - 1330 К и осуществл ют изотермическую выдержку. В процессе сварки предотвращаетс образование хрупких фаз.The invention relates to diffusion welding and can be used in the tool and engineering industries. The purpose of the invention is to improve the quality of the welded joint. When welding a hard alloy with steel, through an intermediate nickel gasket, nickel and copper interlayers are successively applied on the welded surface of the steel to a thickness of, respectively (0.4-0.6) and (0.15-0.4) nickel thickness . The parts are heated to a temperature of 1300 - 1330 K and is subjected to isothermal aging. During the welding process, the formation of brittle phases is prevented.

Description

Изобретение относитс к диффузионной сварке и может быть использовано в инструментальной и машиностроительной промышленности.The invention relates to diffusion welding and can be used in the tool and engineering industries.

Цель изобретени - повышение качества сварного соединени .The purpose of the invention is to improve the quality of the welded joint.

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

При сварке твердого сплава со сталью через промежуточную прокладку из никел предварительно на свариваемую поверхность стали последовательно нанос т прослойки из никел и меди толщиной, равной соответственно 0,4-0,6 и 0.15-0,4 толщины прокладки никел . Детали нагревают до 1300-1330 К. сдавливают и осуществл ют изотермическую выдержку.When welding a hard alloy with steel through an intermediate nickel gasket, nickel and copper interlayers are applied successively onto the welded surface of the steel, each having a thickness of 0.4-0.6 and 0.15-0.4 thickness of the nickel spacer. The parts are heated to 1300-1330 K. They are squeezed and isothermal aging is carried out.

В процессе изотермической выдержки при 1300-1330 К имеет место диффузи никел в сталь, медь и твердый сплав. При этом диффузи никел в твердый сплав более интенсивна , что обусловлено обменом кобальта и никел в приграничном слое твердого сплава.In the process of isothermal aging at 1300-1330 K, nickel diffuses into steel, copper, and hard alloy. In this case, the diffusion of nickel into a hard alloy is more intense, due to the exchange of cobalt and nickel in the boundary layer of the hard alloy.

.Согласно диаграмме равновесного состо ни железо - никель - медь никель зна- чительно увеличивает растворимость железа в меди и меди в железе с образованием растворов ограниченной растворимости . Прокладка из порошковой меди способствует ограничению диффузии железа в твердый сплав привод щей к образованию хрупких фаз FexWxCx.According to the equilibrium diagram of iron - nickel - copper, nickel significantly increases the solubility of iron in copper and copper in iron to form solutions of limited solubility. Powder copper gasket helps to limit the diffusion of iron into the hard alloy leading to the formation of brittle FexWxCx phases.

Происход щие процессы способствуют повышению качества сварного соединени .These processes contribute to the improvement of the quality of the welded joint.

При толщине прослоек никел и меди меньше 0,4 и 0,15 толщины прокладки из никел увеличиваетс диффузи железа в твердый сплав, что приводит к охрупчива- нию соединени .When the thickness of the nickel and copper interlayers is less than 0.4 and 0.15 of the thickness of the nickel spacer, the diffusion of iron into the hard alloy increases, which leads to embrittlement of the joint.

При толщине прослоек никел и меди больше 0,6 и 0,4 толщины прокладки из ни (/)When the thickness of the interlayers of nickel and copper is greater than 0.6 and 0.4 of the thickness of the gasket from (/)

СWITH

о XI соabout xi co

ICOIco

Јь соFrom

кел затрудн етс диффузи никел в сталь и твердый сплав, что не способствует пластичности зоны соединени .It is difficult for the cell to diffuse nickel into steel and hard alloy, which does not contribute to the ductility of the joint zone.

При температуре ниже 1300 К процесс сварки зат гиваетс , а при температуре выше 1330 К в зоне соединени по вл етс жидка фаза.At temperatures below 1300 K, the welding process is slowed down, and at temperatures above 1330 K, a liquid phase appears in the joint zone.

Пример. Изготавливали пуансон диаметром 30 и длиной 60 мм из стали ХВГ, армированной твердым сплавом ВК8. Сварку осуществл ли на установке А.306.04 с индукционным нагревом в вакууме 1,3 Па. Свариваемые поверхности стального пуансона , твердого сплава и никелевой прокладки толщиной 0,08 мм промывали бензином и обезжиривали четыреххлористым углеродом . На подготовленную стальную основу пуансона наносили слой порошкового никел толщиной 0,04 мм, затем порошковую медь толщиной 0,015 мм, Обезжиренные и обезвожженные части инструмента собирали в приспособлении дл сварки, устанавливали в камере установки, создавали вакуум, нагревали до температуры сварки 1330 К, прикладывали давление 12 МПа и осуществл ли изотермическую выдержку в течение 10 мин. Затем детали охлаждали в вакууме до 1073 К а затем ускоренно на воздухе. Результаты испытаний инструмента покэза- ли повышение качества сварного соединени .Example. A punch with a diameter of 30 and a length of 60 mm was made of HVG steel reinforced with hard alloy VK8. Welding was carried out on unit A.306.04 with induction heating in a vacuum of 1.3 Pa. The weldable surfaces of the steel punch, hard alloy and nickel gasket 0.08 mm thick were washed with gasoline and degreased with carbon tetrachloride. A layer of powdered nickel with a thickness of 0.04 mm was deposited on the prepared steel base of the punch, then powdered copper with a thickness of 0.015 mm. 12 MPa and isothermal aging for 10 minutes. Then the parts were cooled in vacuum to 1073 K and then accelerated in air. The test results of the tool showed improvement in the quality of the welded joint.

Claims

Invention Formula

A method of diffusion welding of a hard alloy with steel, in which a copper layer and an intermediate nickel strip are placed between the surfaces of the steel to be welded and the hard alloy, the parts are heated to the welding temperature, squeezed and isothermally aged, in order to improve the quality welded joint, a layer of nickel is preliminarily applied to the welded surface of the steel, and the nickel and copper interlayers are taken to be 0.4-0.6 and 0.15-0.4 thick, respectively, of the thickness of the nickel strip and isothermal aging is performed at 1300-1330 K.