Изобретение относится к сварке давлением, в частности к диффузионной сварке однородных и разнородных металлов и сплавов, может быть использовано при изготовлении сложных конструкций в машиностроительной, авиакосмической и приборостроительной промышленности.
Известен способ диффузионной сварки (авт. св. СССР N 1004049, кл. B 23 K 20/26, 1980), в котором свариваемые детали устанавливают в вакуумной камере, создают в ней вакуум и производят нагрев до температуры сварки. Сжатие осуществляют электромагнитом, который регулируется пропусканием соответствующего тока через обмотку электромагнита. Нагрев свариваемых деталей осуществляют индуктором.
Недостатком этого способа является его сложность и многоэффективность вакуума активизации свариваемых кромок детали, большая трудоемкость и энергозатраты.
Наиболее близким по технической сущности является способ диффузионной сварки (авт. св. СССР N 1532246, кл. B 23 K 20/16, 1988), заключающийся в том, что между свариваемыми поверхностями соединяемых деталей размещают промежуточную прокладку, устанавливают их в сварочной камере и создают соответствующую атмосферу. Затем на прокладку и свариваемые детали подают регулируемый потенциал от высокочастотного источника тока, в результате чего свариваемые поверхности очищаются от загрязнений и активируются (плазменное травление). Затем детали сдавливают, нагревают до температуры сварки и осуществляют изотермическую выдержку.
Указанный способ имеет ряд существенных недостатков: необходимо применение промежуточной прокладки, сложность осуществления процесса сварки, большая трудоемкость и энергоемкость процесса за счет использования раздельных операций активации и нагрева деталей до температур сварки.
Изобретение направлено на получение неразъемных сварных соединений со значительным снижением трудоемкости изготовления, энергозатрат и упрощения процесса диффузионной сварки.
Поставленная задача решается за счет того, что в способе диффузионной сварки, включающем вакуумный нагрев, сдавливание и изотермическую выдержку, в отличие от прототипа: свариваемые кромки заготовок после раскроя подвергают формообразованию пластической деформацией необходимой конфигурации и шероховатости (чистоты) поверхности не ниже 6,3, что обеспечивает удовлетворительный контакт свариваемых кромок; свариваемые заготовки нагревают до температур предпревращения полиформного для металлов с полиморфным превращением или до температур сверхэластичности; свариваемые кромки заготовок повергаются импульсному высокоэнергетическому воздействию электрическим током, что позволяет не только нагревать кромки до необходимой температуры, а дополнительно активировать свариваемые кромки за счет очищающего кумулятивного эффекта и снизить величину прикладываемого сварочного усилия и осуществлять сварку при пониженных температурах; кроме того, диффузионную сварку можно осуществлять в условиях атмосферного давления в инертном газе или воздушной среде при пониженных температурах.
Использование вышеуказанных приемов позволяет упростить процесс диффузионной сварки, снизить трудоемкость и энергоемкость изготовления неразъемных соединений, расширить номенклатуру сварных соединений.
Способ диффузионной сварки осуществляют следующим образом.
Кромки свариваемых заготовок подвергают обкатке роликами для получения высокой степени чистоты и необходимой конфигурации, чтобы увеличить максимально площадь контакта. Подготовленные таким образом для сварки заготовки помещают в вакуумную камеру, создают в ней вакуум, производят нагрев, создают сварочное давление и изотермическую выдержку.
Нагрев свариваемых заготовок производят до температуры сверхпластичности, а для металлов, обладающих полиморфизмом - до температур полиморфного предпревращения, при которых производится сварочное давление и изотермическая выдержка, позволяющие снизить усилие давления и время изотермической выдержки.
Нагрев свариваемых кромок заготовок осуществляют импульсным высокоэнергетическим воздействием электрического тока, например, через клеммы прижимы от трансформатора ТОЭС3-250/40, что позволяет дополнительно активировать (очищать) поверхность контакта свариваемых заготовок, создать дополнительное сжимающее усилие в зоне контакта и тем самым снизить сварочное усилие.
Импульсное высокоэнергетическое воздействие электрическим током производят в режиме близком к "жесткому", что позволяет увеличить пластичность материала на 40% при невысоких температурах и вести диффузионную сварку металлов и сплавов в условиях атмосферного давления в инертном газе или воздушной среде.
Использование изобретения позволяет создавать неразъемные соединения при упрощении процесса диффузионной сварки, снизить трудоемкость и энергоемкость изготовления неразъемных соединений, расширить номенклатуру сварных соединений.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ СВАРКИ ПЛАВЛЕНИЕМ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ, ПРЕТЕРПЕВАЮЩИХ ПОЛИМОРФНОЕ ПРЕВРАЩЕНИЕ | 1996 |
|
RU2110379C1 |
ВЫВОДНАЯ ПЛАНКА ДЛЯ СВАРКИ НЕПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ | 1998 |
|
RU2153408C2 |
СПОСОБ ОДНОПРОХОДНОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ТИТАНА И ЕГО СПЛАВОВ ТОЛЩИНОЙ 10 ММ И ВЫШЕ ПО ГАЗОНАСЫЩЕННЫМ КРОМКАМ | 1999 |
|
RU2156680C1 |
СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ЗАГОТОВОК ИЗ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ ПОД СВАРКУ | 1992 |
|
RU2076029C1 |
СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ (ВАРИАНТЫ) | 2000 |
|
RU2202629C2 |
СПОСОБ АРГОНОДУГОВОЙ СВАРКИ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ | 1997 |
|
RU2133178C1 |
СПОСОБ ПОДГОТОВКИ КРОМОК ПОД СВАРКУ ЛИСТОВЫХ ЗАГОТОВОК ИЗ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ | 2001 |
|
RU2196032C1 |
СПОСОБ ЗАКАЛКИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ | 2000 |
|
RU2186859C2 |
СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ МЕТАЛЛОВ, СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ | 1999 |
|
RU2186860C2 |
СРЕДА ДЛЯ КОМПЛЕКСНОГО НАСЫЩЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛОВ | 1998 |
|
RU2133298C1 |
Изобретение относится к сварке, в частности к технологии изготовления конструкций с неразъемными соединениями сваркой давлением, а именно: диффузионной сваркой однородных и разнородных металлов и сплавов и может найти применение в машиностроительной, авиакосмической и приборостроительной промышленности. Сначала осуществляют обкатку свариваемых поверхностей деталей до высокой степени шероховатости. Затем выполняют нагрев заготовок до температур полиморфного предпревращения, используя, в частности, импульсное высокоэнергетическое воздействие злектрическим током. Технический результат состоит в том, что способ позволяет упростить процесс сварки, снизить трудоемкость и энергоемкость, расширить номенклатуру сварных соединений. 1 з.п. ф-лы.
Способ изготовления диффузионной сваркой газотурбинных лопаток из двухфазных титановых сплавов | 1990 |
|
SU1706811A1 |
Способ изготовления конструкций сложной формы диффузионной сваркой | 1989 |
|
SU1706875A1 |
Способ подготовки кромок изделийпРЕиМущЕСТВЕННО ТРуб пОд СВАРКу | 1977 |
|
SU831463A1 |
SU 228167 A, 1969 | |||
Казаков Н.Ф | |||
Диффузионная сварка металлов | |||
-М.: Машиностроение, 1976, с | |||
Приспособление для соединения пучка кисти с трубкою или втулкою, служащей для прикрепления ручки | 1915 |
|
SU66A1 |
Авторы
Даты
1999-08-27—Публикация
1996-07-08—Подача