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

1

Изобретение относится к сварке давлением с подогревом, в частности к диффузионной сварке, и может быть использовано для соединения жаропроных никелевых сплавов с титановыми.

Цель изобретения - повышение качества соединения и снижение энергозатрат.

Способ осуществляют следующим образом.

.При сварке жаропрочных никелевых сплавов с титановыми через- промежуточную прокладку последнюю предварительно приваривают диффузионной сваркой к никелевому сгшаву при температуре его закалки. В качестве прокладок применяют фольги или фольги с нанесенными на них вакуумным или термическим напьшением слоями других материалов. Затем сваренный .элемент охлаждают, устанавливают на него в контакте с промежуточной :прокладкой титановый сплав, устанавливают их в вакуумную камеру, сдавливают, нагревают до температуры старения никелевого сплава и осуществляют изотермическую выдержку. После сварки детали охлаждают и подвергают их механическим испытаниям.

Благодаря предварительной приварк промежуточной прокладки при температре закалки никелевого сплава повышается качество соединения за счет высокой пластичности сплава и растворения упрочняющих- фаз в никелевом сплаве.

Последующая сварка титанового сплава при температуре старения никелевого сплава позволяет также повысить качество соединения за счет полного растворения упрочняющих фаз. .-

Снижение энергозатрат достигается за .счет совмещения процессов сварки закалки и старения.

При температуре сварки, превыщаю щей температуру закалки в никелевом

сплаве, растет зерно, и жаропрочность Q ровала с ванадиевой прослойкой, и

помещают в ту же камеру. Сварку пр изводят по режиму: температура 820 ± 5°С, давление 25 МПа, выдерж 120 мин, охлаждение - на воздухе.

сплава после старения снижается, а при температуре сварки ниже температуры закалки не обеспечивается полное растворение упрочняющих фаз, что снижает качество соединения.

Сварка титанового сгшава с никелевым при температуре выше температуры старения никелевого сплава при- .водит к коагуляции вьщелившихся

дисперсных упрочняющих частиц, что снижает жаропрочность сплава. При температуре сварки выше 850 С увеличивается пластическая деформация титанового сплава при приложении давления сварки. При температуре сварки ниже температуры старения прочность соединения снижается за счет повьше- ния сопротивления деформации и снижения пластичности титанового спла-i ва и прокладок и замедления процессов диффузии, способствующих образованию соединения.

5

5

0

5

0

5

0

Пример. Режим термической обработки жаропрочного никелевого сплава состоит из закалки с 1120°С и старения при 820°С. Охлаждение после закалки и старения - на воздухе .

Поверхности образцов из никелевого и титанового сплавов, а также прокладок подвергают шлифовке и обезжириванию. На торец цилиндрического образца никелевого сплава помещают набор фольг для получения сочетания: никелевый сплав - никель - хром - ванадий. Со сторо.ны никелевого сплава помещают никелевую фольгу толщиной О,1 мм с нанесенным с одной стороны слоем хрома толщиной 0,1 Mt-i, со стороны слоя хрома располагают ванадиевую прослойку толщиной 0,1 мм. Собранный образец устанавливают в вакуумную камеру установки дпя сварки давлением в режиме ползучести, сконструированную таким образом, чтобы камеру с образцом можно было вынимать из печи и охлаждать на воздухе. Сварку осуществляют при 1120 ± 5°С, давлении 5 МПа, выдержке 30 мин. Давление в камере составляло 1,33x10 Па. После охлаждения на воздухе до комнат- ной температуры на полученный образец устанавливают титановый цилиндрический образец таким образом, чтобы свариваемая поверхность контактировала с ванадиевой прослойкой, и

помещают в ту же камеру. Сварку производят по режиму: температура 820 ± 5°С, давление 25 МПа, выдержка 120 мин, охлаждение - на воздухе.

55

Формула изобретения

Способ сварки давлением с подогревом разнородных материалов через

3 12963434

промежуточную прокладку, предвари- ропрочных никелевых сплавов с титательно привариваемую к одному изновыми, промежуточнук) прокладку присвариваемых материалов, о т л и -варивают к никелевому сплаву при

чающийся тем, что, с цельютемпературе его закалки, а титановый

повышения качества соединения иj сплав - при температуре его стареснижения энергозатрат при сварке жа-ния.

Изобретение относится к сварке давлением с подогревом, в частности к диффузионной сварке, и может быть использовано для соединения жаро- прочных никелевых сплавов с титановыми. Целью изобретения является повышение качества соединения и снижение знергозатрат. Для этого промежуточную прокладку предварительно приваривают диффузионной сваркой к никелевому сплаву при температуре его закалки. Затем диффузионной сваркой приваривают титановый сплав при температуре старения никелевого сплава. При этом происходит полное растворение упрочняницих фаз в никелевом сплаве и совмещение процессов сварки, закалки и старения. I (Л