Способ диффузионной сварки разнородных материалов

Способ диффузионной сварки разнородных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКИ РАЗНОРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ, при котором между свариваемыми поверхностями размещают промежуточную прослойку в виде пасты из ультрадисперсного металлического порошка и органического связующего вещества, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса, пасту предварительно нагревают до температуры, на 10 90°С ниже температуры испарения органического связующего вещества, в течение 0,5 - 2 ч.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (!92 ((12 (s1)y В 23 К 20/00// В 23 К 20/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

@ И ЯЗЕП Я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1,".", —:. ц

К АВТОРСНОМУ С8ИДЕТЕЛЬСТВУ @9 @" (21) 3672715/25-27 (22) 29..09.83 (46) 23.08.85. Бюл. Н 31 (72) С.П.Кочармин и H.M.Xîõëà÷åâà (53) 621.791.066(088.8) (56) Диффузионная сварка материалов. — Справочник под ред ° Н.Ф.Казакова. И.: Машиностроение, 1981, с. 40.

Каракозов Э.С. и др. Разработка технологии изготовления магнитных систем гндроскопических приборов сваркой давлением. — Авиационная про" мышленность, 1979, У 3, с. 22 — 25, (54)(57) СПОСОБ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКИ

РАЗНОРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ, при котором между свариваемыми поверхностями размещают промежуточную прослойку в виде пасты из ультрадисперсного металлического порошка и органического связующего вещества, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью интенсификации процесса, пасту предварительно нагревают до температуры, на 10—

90 С ниже температуры испарения органического связующего вещества, в течение 0,5 — 2 ч.

11742

Изобретение относится к сварке давлением с подогревом, в частности к диффузионной сварке разнородных материалов, и может быть использовано в различных областях машиностроения.

Цель изобретения — интенсификация процесса.

Поставленая цель достигается за счет предварительного прогрева материала промежуточной прослойки.

Способ осуществляется следующим образом.

Между свариваемыми поверхностями соединяемых деталей размещают промежуточную прослойку в виде пасты иэ ультрадисперсного металлического порошка, например формиатов железа, никеля меди и органического связующего вещества, например глицерина.

Пасту предварительно нагревают до температуры, на 10 — 90 C ниже температуры испарения органического связующего вещества, в течение 0 5—

2,0 ч. Соединение деталей осуществляют на воздухе. Подготовленные к свар-25 ке детали сжимают, нагревают до температуры сварки с высокой скоростью, осуществляют изотермическую выдержку и после образования соединения детали охлаждают. 30

В процессе нагрева соединения с высокой скоростью до температуры сварки происходит пиролиэ органической связки (глицерина), сопровождающийся резким повышением давления па- З5 рогазовой смеси в микрообъемах как на поверхности соединяемых деталей, так и на поверхности .ультрадисперсного высокоразвитого порошка, что способствует разрушению окисных пленок на 40 поверхности соединяемых металлов и образованию активных центров, а также активации процесса спекания порошка и образованию соединения в целом.

Благодаря избыточному давлению одновременно происходит выход продуктов пиролиза из зоны стыка, что обеспечивает качественную защиту эоны стыка от окисления с незначительной остаточной деформацией. С целью дополни- 50 тельной интенсификации процесса при иэотермической выдержке можчо поддерживать температуру сварки импульсами нагрева, а в паузах прикладывать дополнительное давление. 55

Благодаря предварительному нагреву пасты повышается ее активность в связи с отсутствием окисных включе15 г ний на высокоразвитой поверхности, что позволяет резко интенсифицировать процесс сварки. Уменьшение температуры ниже верхнего предела резко снижает скорость пиролиза и тем самым приводит к увеличению времени термической обработки пасты, а увеличение температуры пиролиэа приводит к появлению окисной фазы в виде,FeO, Fe>0»

Б1 О, NiO и СиО, что резко ухудшает качество сварного соединения.

Одновременно увеличение температуры приводит к разложению связки (глицерина), температура разложения которой составляет 290 С, и к появлению окисной фазы металлов.

Время пиролиза определено из условия оптимальных режимов пиролиза указанных формиатов при следующей насыпной массе порошков, г/см

Ре(НСОО) 0,38 — 0,4, Ni(HCOO) 0,35—

0,4 и Cu(HCOO)< 0,4 — 0,45.

Уменьшение времени пиролиза менее

О, 5 ч приводит к неполному разложению всей указанной массы порошков, что резко снижает активность пасты и качество соединения ° Увеличение времени более

2 ч приводит к неоправданным. дополнительным затратам.

Производят сварку стали 45 со сталью ЭП682 на полуавтомате ПДС-901.

Предварительно производят термическую обработку пасты из формиата железа и глицерина при 280 С, что на 10 С ниже температуры пиролиза глицерина (290 С); формиата никеля и глицерина при 245 С, что на 45 С ниже температуры пиролиза глицерина, в течение

1 ч; формиата меди и глицерина при

200 С, что на 90 С ниже температуры пиролиза глицерина, в течение 0,5 ч.

Затем пасту наносят на свариваемые поверхности любым известным способом (шпателем, кисточкой и т.п.). Деталисжимают и нагревают с высокой скоростью до 980 — 1000 С. В процессе изотермической выдержки (не превышающей 2 мин) нагрев поддерживают импульсами длительностью 0,5 с, а в паузах между импульсами нагрева воздействуют импульсами дополнительного давления.

После образования соединения на-. грев прекращают, снимают сварочное давление и детали охлаждают. Объемная деформация при этом не превышает

0,5 . При испытаниях деталей на

I t 11 скол разрушение происходит по основному металлу.