Способ сварки давлением с принудительным деформированием

Способ сварки давлением с принудительным деформированием

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к сварке давлением с подогревом и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение качества сварного соединения сталей с однородной структурой и упрощение технологии путем исключения защитной атмосферы. Свариваемые детали из стали с однородной структурой предварительно устанавливают в нагретый штамп и сдавливают усилием 10 - 200 МПа. Затем детали нагревают до AC<SB POS="POST">1</SB>-(10 - 50°C) с одновременным деформированием со скоростью 10<SP POS="POST">-5</SP> - 10<SP POS="POST">-4</SP> с <SP POS="POST">-1</SP> до степени 0,5 - 3,0%. По достижении температуры сварки деформирование продолжают до степени 10 - 50%. В процессе нагрева исключается попадание окружающей среды в зону соединения, а режимы деформирования позволяют получать в ней однородную структуру.

СОЮЗ СОБЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4323880/31-27 (22) 14.09.87 (46) 15.02.90. Бюл. № 6 (71) Институт проблем сверхпластичности металлов АН СССР (72) О. А. Кайбышев, П. Ш. Тордия, Ю. Б. Тимошенко и P. Г. Зарипова (53) 621.791.66 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 610640, кл. В 23 К 20/00, 1976. (54) СПОСОБ СВАРКИ ДАВЛЕНИЕМ

С ПРИНУДИТЕЛЬНЫМ ДЕФОРМИРОВАНИЕМ (57) Изобретение относится к сварке давлением с подогревом и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Цель изобретения — повыИзобретение относится к сварке давлением с подогревом и может быть использовано в различных отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение качества сварного соединения сталей с однородной структурой и упрощение технологии путем исключения защитной атмосферы.

Способ осуществляют следующим образом.

Свариваемые детали из стали с однородной структурой предварительно устанавливают в нагретый штамп и сдавливают усилием 10 — 200 МПа. Нагревают детали до Aci — (10 — 50 С) с одновременным деформированием со скоростью 10 — 10 с до степени 0,5 — 3,0%. Затем после выхода на указанную температуру деформирование продолжают до степени 10 — 50%.

Благодаря предварительному нагреву штампа и сжатию усилием 10 — 200 МПа исключается доступ воздуха в зону сварки, что позволяет исключить использование

„„SU„„1542744 A 1 (Ы) 5 В 23 К 20 14 щенке качества сварного соединения сталей с однородной структурой и упрощение технологии путем исключения защитной атмосферы. Свариваемые детали из стали с однородной структурой предварительно устанавливают в нагретый штамп и сдавливают усилием 10 — 200 МПа. Затем детали нагревают до Ас — (10 — 50 С) с одновременным деформированием со скоростью

10 — 10 с до степени 0,5 — 3,0%. По достижении температуры сварки деформирование продолжают до .степени 10 — 50%.

В процессе нагрева исключается попадание окружающей среды в зону соеди. нения, а режимы деформирования позволяют получать в ней однородную структуру. защитной атмосферы и тем самым упростить технологию. Благодаря на греву до

Aci — (10 — 50 С) с одновременной деформацией со скоростью 10 — 104 с до степени 0,5 — 3,0% и последующей изотермической деформации в режиме сверхпластичности до степени 10 — 50% получается однородная структура металла в зоне соединения без видимого шва, что способствует повышению качества сварного соединения. Повышение предварительной нагрузки выше 200 МПа вызывает интенсивное течение металла в зоне шва, что не позволяет получить однородную структуру.

При значениях предварительной нагрузки ниже 10 МПа не обеспечивается качественное соединение.

Деформация в процессе нагрева со степенью менее 0,5% нецелесообразна из-за трудности контроля при меньших степенях деформации, а)3% приводит к росту зерен и карбидов из-за длительности дефор1542744

Формула изобретения

Составитель В. Петросян

Редактор И. Сегляник Техред И. 13ерес Корректор Л. Патай

Заказ 668 Тираж 634 Подписное

ВНИИПИ 1осударствснного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 1 3035, Москва, 7K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 мации с малыми скоростями (в режиме олзучести) .

Деформация более 10Я необходима для обеспечения однородной структуры, а деформация более 50Я; нецелесообразна . из-за большого изменения сечения изделий.

При температурах выше Ас1 — 10 С или ниже Ас — 50 С не реализуются условия верхпластической деформации.

Пример. Сваривают детали из прутка

ыстрорежущей стали Р6М5 диаметром

О мм.

Соединяемые поверхности деталей обрабатывают шлифовкой на шкурке М40 с йелью удаления окисленного слоя. Непосредственно перед началом. сварки поверхНости обезжиривают ацетоном.

Сварку ведут в камерной печи универсального динамометра «Инстрон» между плоскими бойками. Предварительно печь с бойками нагревают до 800 С (Ас|=

=810 С). Холодные образцы устанавливают между плоскими бойками, сжимают их до получения контакта, затем сдавливают усилием 100 МПа и нагревают до температуры 800 С с одновременной деформацией со скоростью 5.10 с до степени деформации 3,0Я и последующей изотермической деформацией до степени 40 Д.

Затем детали охлаждают, извлекают из печи и подвергают металлографическому анализу, который показал отсутствие зоны раздела в соединении.

Способ сварки давлением с принудительным деформированием, при котором свариваемые детали нагревают до температуры сварки и деформируют в условиях сверхпластичности, отличающийся тем, что, с

)6 целью повышения качества сварного соединения сталей с однородной структурой и упрощения технологии путем исключения защитной атмосферы, детали предварительно устанавливают в нагретый штамп, сдавливают усилием 10 — 200 МПа, нагрев осуществляют до температуры Ас — (10—

50 С), деформирование осуществляют одновременно с нагревом со скоростью

10 — 10 с до степени О," — З,ОЯ, а затем до степени 10 — 50®.