SU975288A1

SU975288A1 - Способ диффузионной сварки разнородных материалов

Info

Publication number: SU975288A1
Application number: SU813280843A
Authority: SU
Inventors: Николай Федотович Казаков; Аркадий Васильевич Сергеев; Владимир Иванович Беляков; Альберт Алексеевич Жарких
Original assignee: Московский технологический институт мясной и молочной промышленности
Priority date: 1981-05-04
Filing date: 1981-05-04
Publication date: 1982-11-23

Description

(54) СПОСОБ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКИ РАЗНОРОДНЫХ

МАТЕРИА.ПОВ

1

Изобретение относитс к сварке давлением с подогревом, в частности к технологии диффузионной сварки и может быть использовано в электронной, радиотехнической и инструментальной промышленности.

Известен способ диффузионной сварки 5 через расплавл ющуюс промежуточную прокладку (1.

Недостатком способа вл етс низка прочность соединени при повышенных температурах эксплуатации.. Q

Наиболее близким к изобретению по технической сушности и достигаемому эффекту вл етс способ диффузионной сварки разнородных материалов через промежуточную прокладку из. фольги с последующим охлаждением сваренных деталей 2.15

Недостатком известного спрсоба вл етс низкое качество сварки из.-за остаточных напр жений.

Целью изобретени вл етс повышение качества сварки путем снижени остаточных 2о напр жений.

Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу диффузионной сварки разнородных материалов через промежуточную прокладку из фольги с последующим охлаждением сваренных деталей, в качестве промежуточной прокладки используют деформируемый материал, обладающий термомеханической пам тью.

При этом в качестве промежуточной прокладки можно использовать фольгу из никелида титана, изготовленную прокаткой.

С целью снижени трудоемкости Накопленную деформацию в промежуточной прокладке можно создавать в процессе диффузионной сварки.

Кроме того, при охлаждении сваренных деталей можно осуществл ть изотермическую выдержку при температуре мартенситного превращени материала промежуточной прокладки.

Способ осуществл ют следующим образом .

Изготавливают фольгу из материала, обладающего термомеханической пам тью, например из никелида титана, прокаткой с накопленной деформацией 10-15%.

Очищают соедин емые поверхности метал лической детали и промежуточной прокладки от окисной пленки. Обезжиривают свариваемые поверхности материалов.

Размещают фольгу из материала, обладающего термомеханической пам тью, между соедин емыми детал ми и помещают в камеру установки диффузионной сварки.

Нагревают детали до температуры, не превыщающей максимальную температуру сохранени демпфирующей способности материала промежуточной прокладки, и сдавливают с усилием, обеспечивающим диффузионную сварку материалов и создание накопленной деформации в промежуточной прокладке. Делают изометрическую выдержку при температуре сварки. Охлаждают сваренные детали со скоростью 6-10 град/мин до температуру мартенситного превращени материала промежуточной прокладки, делают изотермическую выдержку, далее охлаждают до комнатной температуры.

Применение промежуточной прокладки из материала, обладающего термомеханической пам тью, приводит к снижению остаточных напр жений при термоциклировании в интервале .температур, ограниченном максимальной температурой, при которой еще сохран етс демпфирующа способность материала промежуточной прокладки. Демпфирующую способность промежуточной прокладки можно создавать путем деформирова ВИЯ сжатием в процессе сварки, что позвол ет совместить процесс деформировани и св-арки.

При нагревании нар ду с тепловым расщирением промежуточной прокладки имеет место также уменьщение ее размеров (ежатие ) из-за про вл ющего эффекта термомеханической пам ти. В результате этого изменение размеров материала с термомеханической пам тью незначительно и близко к изменению размеров свариваемых материалов .

Материал с термомеханической пам тью пластичен при температуре мартенситного превращени , поэтому дл снижени напр жений в сварном соединении делают изотермическую выдержку при этой температуре,

Пример 1. Диффузионна сварка стекла С48 с никелем.

Изготавливали промежуточную прокладку из фольги никелида титана толщиной 0,1 мм с накопленной деформацией lOVoОчищали соедин емую поверхность никелевой детали и промежуточной прокладки от окисной пленки. Обезжиривали поверхности ацетоном и обезвоживали этиловым спиртом.

Размещали промежуточную прокладку между соедин емыми детал ми из никел и стекла. Устанавливали детали в вакуумную камеру, установки диффузионной сварки и создавали разрежение 1, Па. Нагревали детали до 895 К и сдавливали с усилием обеспечивающим удельное давление 15 МПа,

Охлаждали сваренные детали до температуры мартенситного превращени , равной 430 К. Делали выдержку при этой температуре в течение 20 мин и далее охлаждали сваренные детали до 300-310 К.

Проведенные лабораторные испытани показали, что прочность на отрыв сварных соединений стекла с никелем составл ет 70 МПа, соединение работоспособно до 573 К.

Пример 2. Диффузионна сварка кварца со сталью.

Изготавливали прокаткой с обжатием 15% при последнем проходе фольгу из никелида титана толщиной 0,1 мм.

Вырезали из фольги никелида титана промежуточную прокладку размером, равным площади соедин емых поверхностей деталей , и размещали ее между свариваемыми детал ми из кварца и стали. .

Помещали свариваемые детели с про.межуточной прокладкой в вакуумную камеру установки диффузионной сварки и создавали разрежение 1,3-10 Па. Нагревали детали со скоростью 10 град/мин до 840 К. Сдавливали с усилием, обеспечивающим удельное давление 20 МПа, и осуществл ли изотермическую выдержку под нагрузкой в течение 20 мин.

Охлаждали детали до температуры мартенситного превращени 370 К, делали изотермическую выдержку в течение 30 мин. Охлаждали сваренные детали со скоростью 8 град/мин до 300 К и извлекали сваренные детали.

Проведенные лабораторные испытани показали, что прочность при 293 К, полученных соединений кварца со сталью достигает 120 МПа. Соединени работоспособны при нагревании до 800 К.

Пример 3. Диффузионна сварка керамики ЦТС со сталью I2X18H10T.

Фольгу никелида титана с накопленной деформацией 13% и поверхность стали очищали от окисной пленки, обезжиривали.

Керамическую и стальную детали с промежуточной прокладкой из никелида титана между Ними помещали в камеру установки диффузионной сварки. Нагревали детали до 800 К и сдавливали с усилием, обеспечивающим давление 50 МПа в течение 25 мин.

Охлаждали сваренные детали до температуры мартенситного превращени , равной 323 К, и делали выдержку при этой температуре в течение 35 мин. Далее охлаждали детали со скоростью 8 град/мин до 300 К.

Проведенные лабораторные испытани показали , что прочность На отрыв соединени керамики ЦТС со сталью 12Х18Н10Т по предлагаемому способу составила 140 МПа, соединение работоспособно при температурах до 580 К.

Использование изобретени позволит повысить качество сварки при соединении разнородных материалов за счет снижени остаточных напр жений.

Claims

1. Способ диффузионной сварки разнородных материалов через промежуточную

прокладку из фольги с последующим охлаждением сваренных деталей, отличающийс тем, что, с целью повышени качества сварки путем снижени остаточнУх напр жений, в качестве промежуточной прокладки используют деформируемый материал, обладающий термомеханической пам тью.

2.Способ по п. 1, отличающийс тем, что в качестве промежуточной прокладки используют фольгу из Никелида титана, изготовленную прокаткой.

3.Способ по пп. 1 и 2, отличающийс тем, что, с целью снижени трудоемкости, накопленную деформацию в промежуточной

прокладке создают в процессе диффузионной сварки.

4. Способ по пп. 1-3, отличающийс тем, что при охлаждении сваренных деталей осуществл ют изотермическую выдержку при температуре мартенситного превращени материала промежуточной прокладки.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Казаков Н. Ф. Д|1ффузионна сварка материалов. М., «Машиностроение, 1976, с. 70.

2.То же, с. 253-255 (прототип).