Способ сварки давлением с подогревом Советский патент 1987 года по МПК B23K20/16 

Изобретение относится к сварке давлением с подогревом и может быть использовано в различных областях промышленности.

Цель изобретения - повышение качества сварки и экономии материала.

Способ осуществляют следуюндим образом.

На свариваемые поверхности деталей на- носят защитно-активирующее покрытие, например эпоксидную смолу. Детали сжимают определенным усилием, затем давление снимают и производят нагрев зоны соединения со скоростью 40-50°С/с до температуры пиролиза защитно-активирующего покрытия. По достижении температуры пиролиза защитно-активирующего покрытия скорость нагрева увеличивают в 8-10 раз, что обеспечивает качественную защиту и активацию всей свариваемой поверхности благодаря ударному режиму вскипания защитно-акти- вирующего покрытия, способствующему активному разрущению, испарению и удалению продуктов пиролиза из зоны стыка, возбуждению поверхностных атомов и образованию дополнительных активных центров на свари- ваемых поверхностях без их деформационного упрочнения. При этом происходят активное образование соединения и миграция границы раздела , что позволяет повысить качество соединения и уменьшить деформацию свариваемых деталей, а это снижает припуски на дальнейшую механическую обработку, т. е. достигается экономия материала. После сварки детали охлаждают и осуществляют механические испытания.

Увеличение скорости нагрева менее чем в 8 раз приводит к изменению режима веки- пания, снижению активации свариваемых поверхностей и образованию неспло1пностей особенно в угловых участках свариваемых поверхностей.

Увеличение скорости нагрева более чем в 10 раз приводит к локальному оплавлению микровыступов и резкому увеличению размера зерна, что приводит к снижению прочности, в частности ударной вязкости соединения.

Приводили сварку деталей прямоугольно го и круглого сечений из стали Р6М5+ст.45 и ЭП682-{-ст.45. На соединяемые поверхности деталей перед сваркой наносили слой

эпоксидной смолы, что предотвращало их окисление.

Сварку производили на специально разработанном полуавтомате ПДС-901.

Пример 1. Детали из стали Р6М5+СТ.45 сжимали с усилием кг/мм. Затем давление сни.мали, нагревали стык проходящим током со скоростью 40°С/с. При достижении температуры пиролиза защитно-активирующего покрытия скорость нагрева увеличивали до 400°С/с, т. е. в 10 раз, и дово- д,или температуру сварки до 0,85-0,9 т.пл. В конце пиролиза на детали воздействовали суммарным импульсом основного и дополнительного давлений. Изотермическую выдержку осуществляли путем импульсного нагрева стыка длительностью 1с, а в паузах между импульсами нагрева на детали воздействовали импульсами давления, равного 0,5 основного. Время сварки составило менее 1 мин. Деформация не превысила 10%.

Пример 2. Детали из стали ЭП682 + ст.45 сжимали с усилием ,5 кг/мм. Затем давление снимали, нагревали стык проходящим током со скоростью 50°С/с. При достижении температуры пиролиза защитно-активирующего покрытия скорость нагрева увеличивали до 400°С/с, т. е. в 8 раз, и доводили температуру сварки до 0,85-0,9 т. пл. В конце пиролиза на детали воздействовали суммарным импульсом основного и дополнительного давлений. Изотермическую выдержку осуществляли путем и.мпульсного нагрева стыка длительностью 1,5 с, а в паузах между импульсами нагрева на детали воздействовали импульсами давления, равного 0,5 основного. Время сварки составило менее 1 мин. Дефорация не превысила 10%.

Формула изобретения

Способ сварки давлением с подогревом, при котором на свариваемые поверхности наносят защитно-активирующее покрытие, детали сжимают, нагревают до температуры пиролиза этого покрытия с последующим нагревом зоны соединения до температуры сварки, отличающийся тем, что, с целью повышения качества соединения и экономии материала, в процессе пиролиза скорость нагрева зоны соединения увеличивают до V; (8-10)7о, где Vo - скорость нагрева до температуры пиролиза защитно-активирующего покрытия, °С/с.

1 изобретение относится к сварке давлением с подогревом и может быть использовано в различных областях промышленности. Целью изобретения является повыию- ние качества соединения и экономия материала. На свариваемые повер.хности деталей наносят защитно-активирующее покрытие. Детали сжимают и нагревают. По достижении температуры пиролиза нанесенного покрытия скорость нагрева увеличивают в несколько раз. Детали нагревают до температуры сва;)ки и после изотермической выдержки охлаждают. Ю 00 05 со