СПОСОБ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКИ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ Российский патент 1999 года по МПК B23K20/14 

Описание патента на изобретение RU2135337C1

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.

Похожие патенты RU2135337C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ СВАРКИ ПЛАВЛЕНИЕМ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ, ПРЕТЕРПЕВАЮЩИХ ПОЛИМОРФНОЕ ПРЕВРАЩЕНИЕ 1996
  • Муравьев В.И.
  • Марьин Б.Н.
  • Войтов В.Н.
  • Иванов Ю.Л.
  • Фролов П.В.
  • Богатов Ю.Д.
RU2110379C1
ВЫВОДНАЯ ПЛАНКА ДЛЯ СВАРКИ НЕПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ 1998
  • Долотов Б.И.
  • Марьин Б.Н.
  • Иванов Ю.Л.
  • Муравьев В.И.
RU2153408C2
СПОСОБ ОДНОПРОХОДНОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ТИТАНА И ЕГО СПЛАВОВ ТОЛЩИНОЙ 10 ММ И ВЫШЕ ПО ГАЗОНАСЫЩЕННЫМ КРОМКАМ 1999
  • Долотов Б.И.
  • Муравьев В.И.
  • Меркулов В.И.
  • Шпорт В.И.
RU2156680C1
СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ЗАГОТОВОК ИЗ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ ПОД СВАРКУ 1992
  • Муравьев В.И.
  • Мазур С.П.
  • Петров А.М.
  • Марьин Б.Н.
  • Войтов В.Н.
  • Граф Ф.Э.
  • Дашковский А.А.
  • Мельничук А.Ф.
  • Лончаков С.З.
RU2076029C1
СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ (ВАРИАНТЫ) 2000
  • Муравьев В.И.
  • Меркулов В.И.
  • Марьин Б.Н.
  • Иванов Ю.Л.
  • Макаров К.А.
RU2202629C2
СПОСОБ АРГОНОДУГОВОЙ СВАРКИ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ 1997
  • Меркулов В.И.
  • Долотов Б.И.
  • Муравьев В.И.
  • Марьин Б.Н.
  • Иванов Ю.Л.
RU2133178C1
СПОСОБ ПОДГОТОВКИ КРОМОК ПОД СВАРКУ ЛИСТОВЫХ ЗАГОТОВОК ИЗ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ 2001
  • Муравьев В.И.
  • Долотов Б.И.
  • Марьин Б.Н.
  • Макаров К.А.
  • Матвеенко Д.В.
RU2196032C1
СПОСОБ ЗАКАЛКИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ 2000
  • Муравьев В.И.
  • Чернобай С.П.
  • Лончаков С.З.
  • Марьин Б.Н.
  • Кобалдин Ю.Г.
RU2186859C2
СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ МЕТАЛЛОВ, СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ 1999
  • Меркулов В.И.
  • Муравьев В.И.
  • Войтов В.Н.
  • Лончаков С.З.
  • Марьин Б.Н.
RU2186860C2
СРЕДА ДЛЯ КОМПЛЕКСНОГО НАСЫЩЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛОВ 1998
  • Муравьев В.И.
RU2133298C1

Реферат патента 1999 года СПОСОБ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКИ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ

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.

Формула изобретения RU 2 135 337 C1

1. Способ диффузионной сварки металлов и сплавов, обладающих полиморфным превращением, включающий пластическую деформацию кромок обкаткой роликом до заданной величины шероховатости, вакуумный нагрев, сдавливание и изотермическую выдержку, отличающийся тем, что изотермическую выдержку производят при температуре полиморфного предпревращения. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нагрев осуществляют воздействием импульсного высокочастотного тока в условиях атмосферного давления в инертном газе или воздушной среде.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1999 года RU2135337C1

Способ изготовления диффузионной сваркой газотурбинных лопаток из двухфазных титановых сплавов 1990
  • Столяров Игорь Иванович
  • Рогожин Виктор Александрович
  • Зеленин Юрий Александрович
  • Каменев Владимир Петрович
SU1706811A1
Способ изготовления конструкций сложной формы диффузионной сваркой 1989
  • Бердин Валерий Кузьмич
  • Круглов Алексей Анатольевич
  • Кашаев Ришат Мавлявиевич
  • Лутфуллин Рамиль Яватович
SU1706875A1
Способ подготовки кромок изделийпРЕиМущЕСТВЕННО ТРуб пОд СВАРКу 1977
  • Тюрин Василий Никитович
  • Плышевский Михаил Иванович
  • Монаков Василий Матвеевич
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
  • Кочетков Я.Н.
SU66A1

RU 2 135 337 C1

Авторы

Муравьев В.И.

Шпорт В.И.

Мазур С.П.

Марьин Б.Н.

Войтов В.Н.

Долотов Б.И.

Фролов П.В.

Даты

1999-08-27Публикация

1996-07-08Подача