Способ сварки металлов давлением

Способ сварки металлов давлением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалнстическиз

Ресвубннк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКРМУ СВ ЕТИЛЬСТВУ ап833392 (61) Дополнительное к ввт. свмд ву (22) Заявлено 050379 (21) 2732205/25-27 (51)М. Кл з

В 23 К 13/00 с присоединенмем заявки HP

Государственный комнтет

СССР по делам изобретений и открытнй (23) Приоритет

Опубликовано 300581. Бюллетень М 20

Дата опубликования описания 300581 (53) УДК 621.791.77 (088. 8) (71) Заявитель

Ордена Ленина н ордена Трудового Красного Знамени институт электросварки им. Е.О. Патона (54} СПОСОБ СВАРКИ МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ

Изобретение относится к сварке металлов давлением и может быть использовано.для сварки разнородных металлов и повышения прочности .сварных соединений из однородных металлов в авиационной, суДостроительной и химической промышленностях, Известны способы сварки разнородных металлов в твердом состоянии, при которых исключается образование интерметаллидов в зоне соединения(1).

Однако сфера применения холодной сварки давлением ограничена.

Наиболее близким к предлагаемому является способ сварки металлов давлением, при котором подготавливают кромки, устанавливают между ними промежуточную деталь, нагревают свариваемые кромки, например токами высокой . частоты, и сжимают их (2).

Основным недостатком известного способа является образование интерметаллической прослойки на границе сваренного биметалла и резкое охрупчивание сварного соединения при нагревах, что в значительной мере ограничивает область применения и уменьшает срок службы узлов и агрегатов, работающих при повышенных температурах °

Кроме того, при нагреве биметаллической .промежуточной детали в процессе сварки происходит охрупчивание эоны соединения.

Цель изобретения — повышение качества сварных соединений.

Поставленная цель достигается тем, что в способе сварки металлов давлением, при котором подготавливают кромки, устанавливают между ними промежуточную деталь, нагревают свариваемые кромки, наПример токами высокой частоты, и сжимают их, в качестве промежуточной детали используют вставку из порйстого материала, температура плавления которого в 1, 2 — 6 раэ превышает температуру плавления свариваемых материалов.

Вставка имеет переменную пористость

Ф уменьшающуюся от боковых поверхностей, прилегающих к свариваемым кромкам, к центральной части с 70 — 85% до 0-40%.

Способ осуществляется следующим образом.

Кромки соединяемых заготовок подготавливаются под сварку по известному способу, например травлением.

Между кромками заготовок устанавливают промежуточную деталь из пори833392

Формула изобретения

Составитель 3. Ветрова

Редактор E Дичинская Техред Н.Бабурка Корректор В. Синицкая

Тираж 1148 Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11"035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3864/11

Филиал Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 стого материала, нагревают свариваемые кромки по известному способу, например токами высокой частоты до оплав1 ления кромок соединяемых заготовок, но без расплавления пористого материала и сжимают их.В процессе сварки осуществляют защиту зоны соединения от окисления по известному способу, например инертным газом.

Температура плавления пористого материала в укаэанном диапазоне определяется температурами плавления тугоплавкого материала, и соединяемых металлов, например,при соединении алюминия используется вольфрамовая промежуточная пористая деталь.В процессе 1 сварки вставка должна находиться в твердом состоянии для образования композиционного материала в зоне соедине. ния,поэтому минимальная температура плавления пористого материала ограни-,20 чена температурой плавления соединяемых металлов.

Для соединения металлов, которые не могут контактировать в жидком состоянии, а также для ограничения их 25 взаимодействия, образующих интерметаллические соединения, применяют промежуточную деталь переменной пористости, уменьшающуюся от боковых поверхностей, прилегающих к свариваемым кромкам, к централвной части с 70-85Ъ до 0-40%.

Материал промежуточной пористой детали выбирают из условий хорошей смачнваемости пористого материала расплавленным металлом кромок, а также отсутствия активного химического взаимодействия и малой взаимной растворимости при нагреве в процессе сварки.

Воэможность образования интерметаллических соединений в процессе сварКи и эксплуатации не приводит к разрушению сварных соединений.

Прочность композиционного материала зоны соединения зависит от прочно-4$ сти и объемной доли пористой промежуточной детали. Матрица, образОванная при расплавлении кромок заготовки,передает нагрузку ористому каркасу, который и несет основные нагрузки. $g

Кроме того, при сварке образуется и механическое соединение.

Лучшие результаты при сварке получают с использованием для промежуточной детали пористых волокнистых материалов, обладающих более высокими механическими свойствами по сравнению с порошковыми при одинаковой пористости. и р и м е р. Сварка давлением прутков диаметром 5 ° 10 м иэ стали

Х18Н9Т с алюминием АДО.

Промежуточную деталь изготавливают иэ пористого волокнистого молибдена толщиной 3 10 м, пористостью 60% и диаметром пор (75-100) 10 м, Сварку производят в среде аргона при

680 С. Режим сварки f 2,5 кГц;

P 180 кВт; Q 12 ° 10 Н/м .

Прочность сварных соединений на растяжение 6,1-106 Н/м .

И=пользование предлагаемого способа позволяет повысить прочность сварных соединений разнородных материалов и надежность работы в условиях термоциклирования при повышенных температурах. Срок службы изделий повышается на 10-12%.

1. Способ сварки металлов давлением, при которог подготавливают кромки, устанавливают между ними промежуточную деталь, нагревают свариваемые кромки, например токами высокой частоты,и сжимают их, о тл и ч а ю шийся тем,что,с целью повышения качества сварного соединения,в качестве промежуточной детали используют вставку из пористого материала, температура плавления которого в 1,2-6 раз превышает температуру плавления свариваемых материалов.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а - ю шийся тем, что вставка имеет. переменную пористость, уменьшающуюся от боковых поверхностей, прилегающих к свариваемым кромкам, к централь- . ной части с 70-85% до 0-40%.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Рабкин Д.,М. и др. Сварка разнородных металлов. Киев Техника, 1975, с. 12.

2. Авторское свидетельство СССР

9 354940, кл. В 22 F 7/02, 1970.