Способ высокотемпературного диффузионного соединения материалов Советский патент 1987 года по МПК B23K1/00 B23K28/00 

1

Изобретение относится к области соединения различных материалов, в .частности к способам высокотемпературного диффузионного соединения материалов, и является усовершенствованием устройства по авт.св.№ 99417

Целью изобретения является сок - ращение длительности процесса соединения .

Способ осуществляют следующим образом. .

Соединяемые поверхности деталей предварительно обрабатывают для лучшей, подгонки, обезжиривают, помещают в ванну с расплавом, легкоплавкую основу которого составляет металл, инертный по отношению к сое ди:няемым материалам и обеспечивающий перенос тугоплавкого компонента расплава, взаимодействующего с соединяемыми материалами, и осуществляют термоциклирование расплава с погруженными в него деталями от темпе ратуры, обеспечивающей максимальную диффузионную подвижность тугоплавкого элемента расплава при отсутствии растворения расплавом соединенных материалов, до температуры ниже температуры начала кристаллизации тугоплавкого элемента из расплава.

В результате нагрева происходит перенос тугоплавкого элемента, растворенного в легкоплавком расплаве, соединяемым поверхностям адсорбция и рост на них диффузионного сло что в конечном итоге ведет к затягиванию зазора между соединяемыми поверхностями с вытеснением легкоплавкой основы и образованию шва.

ТермоТдиклирование в процессе выдержки соединяемых материалов в рас лав е способствует .интенсификации прцесса адсорбции тугоплавкого соединяющего элемента на соединяемых: поверхностях деталей, уменьшению явлния диффузионного рассасывания тугоплавкого элемента в материале детал повышению максимальной температуры процесса вследствие уменьшения растворяющего действия легкоплавкого расплава на материал деталей.

Уменьшение растворяющегося действия легкоплавкого расплава на материал деталей при 1200 С с термоцикл рованием по сравнению с изотермической выдержкой при 1150 С можно объянить сокращением общей длительности присутствия материала деталей в рас

лаве, ры

нагретом на высокие температу- как за счет сокращения обпдей длительности процесса, так за счет наличия в цикле стадий охлаждения, что положительно сказьшается не только на самом процессе соединения деталей, но и на структуре их материала, а также наличием более плотного и

0 более толстого слоя диффундирующего элемента на поверхностях деталей, экранирующего материал деталей от растворяющего действия расплава, за счет того, что этот слой образуется

5 не только при адсорбции диффундирующего элемента (изотермический перенос), но и за счет его кристаллизации на

стадиях охлаждения (термический перенос ).

0 Пример. Проводят соединение плоских образцов толщинами 3 и 12 мм из.сталей 1-0 и 14х2ГМР за счет диффузии никеля из расплава свинца. Стандартные плоские образцы для -испы5 тания на разрыв разрезают пополам, плоскости разреза шлифуют. Затем обработанные части образцов складывают. Образованные заново образцы помещают в ванну с расплавом 97%

0 свинца и 3% никеля , в котором часть образцов подвергают нагреву с .изотермической выдержк;ой при 1150 С (дальнейшее повышение температуры процесса при изотермической вьщержке

,(- вызывает растворение стали в расплаве) , а другую часть обрабатывают по данному способу, при котором в процессе выдержки образцов в расплаве проводят термоциклирование в ин0 тервале температур - 1200...360 С.

Время цикла нагрева, выдержки и ох- лаждения составляет 90-135 мин.

Прочностные свойства соединенных образцов определяют путем проведе- 5 ния испытаний на растяжение. Эти испытания показали, что для получения соединений, равнопрочных с основным материалом, при изотермической выдержке в расплаве требуется 10 и

0 30 ч соответственно для образцов толщинами 3 и 12 мм, а при использовании термоциклирования - 5 ч (образцы толщиною 3 мм) и 14 ч (образцы толщиною 12 мм).

g Исполь зование предлагаемого способа позволяет по сравнению с известным сократить длительность процесса соединения в два и более раз при сохранении всех тех преимуществ.

которыми обладает известный способ соединения. Помимо этого термоцик- лирование способствует повышению коррозионной стойкости, жаростойкости и др. свойств диффузионных покрытий, образуемых на поверхностях соединяемых деталей 9 в- связи с повьшением концентрации диффундирующего элемента в этих покрытиях.

Формула изобретения

Способ высокотемпературного диффузионного соединения материалов по

8988

авт.св.№ 994171, отличающийся тем, что, с целью сокращения длительности процесса соединения, производят термоциклирование расплава с погруженными в него материалами от температуры, обеспечивающей максимальную диффузионную подвижность тугоплавкого элемента распла- 10 ва при отсутствии растворения расплавом соединяемых материалов, до температуры ниже температуры начала кристаллизации тугоплавкого элемента из расплава.

Изобретение относится к соединению различных материалов, в частности к способам высокотемпературного диффузионного соединения материалов. Целью изобретения является . сокращение длительности процесса соединения. Детали помещают в ванну с расплавом, легкоплавкую основу которого составляет металл, инертный по отношению к соединяемым материалам и обеспечивающий перенос тугоплавкого компонента расплава, взаимодействующего с соединяемьми материалами, и осуществляют термоциклирова- ние расплава. Термодиклирование в процессе вьщержки соединяемых материалов способствует, интенсификации процесса адсорбции тугоплавкого элемента на соединяемых поверхностях деталей. Термоциклирование производят от температуры, обеспечивающей максимальную диффузионную подвижность тугоплавкого злемента расплава при отсутствии растворения расплавом соединяемых материалов, до температуры ниже температуры начала кристаллизации тугоплавкого злемента из расплава. tc (Л го