Способ диффузионной сварки разнородных материалов

Способ диффузионной сварки разнородных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< >965675 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 14.01.81 (21) 3234986/25-27 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

В 23 К 20/14

Гееудлрстеенный кемнтет

СССР

Опубликовано 15.10.82. Бюллетень № 38

Дата опубликования описания 15.10.82 йа делам нзебретеннй к еткрмтий (53) УДК 621.791..66 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. С. Несмих, Ю. Б. Малевский, Т. Г. Кесан ашвил и, В. P;"Веаеыщ.„., В. Ф. Храмов, И. В. Горенштейн, В. П. Алексеев и А. А, . Сотников

| ..,,- - .. .,. 1 г. |

Научно-исследовательский институт технол гии криогенного машиностроения 1

< (71) Заявитель (54) СПОСОБ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКИ

РАЗНОРОДНЫХ МАТЕРИА,ЛОВ

Изобретение относится к диффузионной сварке, в частности к способам сварки материалов с резко различными физико-механическими свойствами.

Известен способ диффузионной сварки, при котором свариваемые детали из разнородных материалов собирают в пакет, нагревают и деформируют (1)

Недостатком способа является невысокое качество соединения

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ диффузионной сварки разнородных материалов, при котором свариваемые детали собирают в пакет, нагревают и деформируют их с определенной скоростью (2).

Недостатком данного способа является невысокое качество соединения при сварке пакета из чередующихся материалов с резко различными физико-механическими свойствами.

Цель изобретения — повышение качества соединения при сварке пакета из чередующихся материалов с резко различными физико-|механическими свойствами.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу диффузионной сварки разнородных материалов, при котором свариваемые детали собирают в пакет, нагревают и деформируют их с определенной скоростью, деформирование осуществляют со скоростью, при которой сопротивление пластическому деформированию менее тугоплавкого материала превышает его предел текучести в условиях свободного деформирования в 24 раза.

На чертеже показана схема осуществления способа.

Свариваемые детали 1 и 2 из разнородных материалов собирают в пакет. Затем нагревают и деформируют их с определенной скоростью. При этом деформирование деталей осуществляют со скоростью, при которой сопротивление пластическому деформированию менее тугоплавкого материала превышает его предел текучести в условиях сво2о бодного деформирования в 2 — 4 раза.

Выбор данного диапазона подтвержден экспериментально. Сваривают образцы в виде листов из нержавеющей стали и меди, которые собирают в многослойный пакет.

965675

При сопротивл«нии пластическому деформ .ровняя о меди менее чем в 2 раза превышающего ее предел текучести в условиях свободного деформирования обеспечить качественное соединение не удается. При сопротивлении пластическому деформированию, превышающего предел текучести более чем в 4 раза, материал становится настолько текучим, что не обеспечиваются конструктивные формы изделия. Кроме oîão, при этом значительно возрастают необходимые удельные давления для сжатия пакета при сварке.

Прииер. Готовят пластинчатые теплообменники высокого давления. Теплообменник состоит из набора теплопроводных перфорированных деталей, выполненных из меди марки МЗ, чередующихся с ними деталей нз нержавеющей стали марки 12Х18 Н1ОТ.

В деталях выполняют окна. В собранном пакете окна образовывают каналы с перфорированными участками. По торцам пакета располагают коллекторы из нержавеющей стали. Участки деталей, подлежащие сварке, образовывают стенки каналов теплообменника. Сварку пакета коллекторов теплообменника осуществляют в вакууме 10 —

l0 мм рт. ст. при 980 С и давлении 0,8—

I кгс/мм в течение 30 мин. Осадка пакета за время сварки составляет 10 — 15 /р. Данные параметры сварки позволяют поддержи вать скорость пластического деформирования многослойного пакета, равную

10 С, что обеспечивает превышение сопротивленияя пластического деформирования материалом деталей из меди их предела текучести в три раза. В этих условиях осадка пакета происходит за счет пластической деформации участков стенок канала, состоящих из медных деталей, без заметной деформации де талей из нержавеющей стали. В результате в теплообменнике сохраняются геометрические размеры каналов. Изготовленные по данному способу теплообменники при контрольных испытаниях показывают прочность при пробном давлении масла 60МПа; герметичность при рабочем давлении азота

40 МПа; давление разрушения (созданное одновременно во всех каналах) составляет

100 — 115 МПа; устойчивость к вибрационннм нагрузкам и к резким сменам темпе5 Ратур.

При осуществлении способа обеспечивают сохранение геометрических и теплогидравлических параметров каналов в аппарате, прочность, герметичность и надежность соединений деталей и коллекторов друг с дру1о гом.

Способ позволяет изготавливать с обеспечением высокой прочности и герметичности сварных соединений, широкий перечень мно15 гослойных конструкций из материалов с резко различающимися физико- механическими свойствами, со сложной конфигурацией внутренних полостей.

Формула изобретения

Способ диффузионной сварки разнородных материалов, при котором свариваемые детали собирают в пакет, нагревают и деформируют их с определенной скоростью, отличающийся тем, что, с целью повышения качества соединения при сварке пакета из чередующихся материалов с резко различными физико- механическими свойствами, деформирование осуществляют со скоростью, ЗО при которой сопротивление пластическому деформированию менее тугоплавкого материала превышает его предел текучести в условиях свободного деформирования в

2 — 4 раза.

35 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Казаков Н. Ф. Диффузионная сварка материалов. М., «Машиностроение», 1976, 40 с. 165 — 169.

2. Авторское свидетельство СССР № 617209, кл. В 23 К 19/00, 02.07.78 (прототип) .

965675

° ° в в

° ° eÝ

° °

° в ° ° ° ° °

° ° ° ° ° ° ° ° ° в ° а ° ° ° ee °

° ° ° ° ° ° ° а °

° ° ае

° аа ° ° ° °

° ° ° ° ° ° ° . ° ° а ° a ° аа в (° вв" е\

° ee °

° ее „ ° в е в

° °

° °, ° ° °

° ° в °

° °

° ° e

° ° ° в ° в ° ° ° e1e е в ° p

° ° ° °

° ° ° ° °

° ° °

1 "1

1 °

° ° f

° .Я

° °

\ в в

° ° i .-в в

° °

° %â °

° ° °

° ° e

° °

° н ° ° ° ° ° .в 1 °

° °

° в

° фа

° \

° в

° °

° вв ) Г

° а

° ° ре °

Р" e ° ее

° ° ° °

° ° ° Ве

° °

° °

° ° ° ° е ° ° ве

° ° ° °

° ° ° °

° °

° е

° ° °

° е °

° °

° ° .. ° ,ае а

Ф ee °

° ее, ° е ° ° °

° ° ° еа

° °

° в ° e ° gа

° ° в ввв ее а а

° °

° °

° ° е .а ° ю

r ee

° е

Ъв

° %в °

° ° ° ° ° ° ввв

° ° ° °

° °

e,rt ee ° в ° °

° °

° е

° °

° в ° ° °

° ° ° ав . ° ° ° : а 1а,а е,в ° а °

° ° °

° ° ° °

° °

° в ° е е °

:4с еее

Составитель В.Мельников

Редактор Г. Гербер Техред И. Верес Корректор А. Ференц

Заказ 7186/16 Тираж 1153 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4