Способ сварки давлением с подогревом Советский патент 1989 года по МПК B23K20/14 

1

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

Целью изобретения является повышение качества сварного соединения при сварке металлов и сплавов с высокой упругостью пара и окислами, обладающими повышенной термодинамической стабильностью.

Способ осуществляют следующим образом.

Свариваемые поверхности соединяемых деталей предварительно обрабатывают ионами инертного газа до его концентрации в приповерхностных слоях не менее 5 мас.%. В процессе последующего локального нагрева зоны соединения до температуры сварки осуществляют изотермическую выдержку при температуре 0,5-0,6 т.пл. соединяемых материалов в течение 10-15 мин. При достижении температуры сварки свариваемые детали сдавливают.

Введение в приповерхностный слой соединяемых материалов инертного газа до его концентрации не менее 5 мас.% сопровождается возникновением метастабильного твердого раствора и образованием газонаполненных пор закрытого типа. Последующая изотермическая выдержка в течение 10-15 мин при 0,5-0,6 т. пл. материалов соединяемых деталей приводит к выходу инертного газа из соединяемых материалов путем распада метастабильного твердого раствора, возникновения новых и роста имеющихся газонаполненных пор, а также движения этих пор к поверхности соединяемых деталей.

Выход инертного газа из материалов соединяемых деталей наряду с их ионной бомбардировкой, сопровождающей ввод инертного газа, приводит к удалению со свариваемых поверхностей окисной пленки, что позволяет повысить качество сварного соединения при сварке металлов и сплавов с высокой упругостью пара и окис4 00

00

ламн, обладающими повышенной термодинамической стабильностью.

При концентрации инертного газа менее 5 мас.% происходит некачественная

очистка свариваемых поверхностей. |

f

Изотермическая выдержка при температуре ниже 0,5 т. пл. и длительности менее 10 мин не обеспечивает прочности свар- Hipro соединения. Изотермическая выдержка при температуре выше 0,6 т. пл. и длительности более 15 мин не дает дальнейшего повышения качества соединения, т. е. экономически нецелесообразна.

Пример. Сваривают детали, изготовлен10

при 250°С в течение 12 мин. Затем детали приводят в тесный контакт и производят однократное импульсное механическое нагружение свариваемых деталей со скоростью 2,5 м/с. После сварки образцы извлекают из устройства и подвергают механическим испытаниям. Результаты проведенных исследований показали повышение качества сварного соединения.

Формула изобретения

Способ сварки давлением с подогревом, при котором свариваемые поверхности соединяемых деталей предварительно

ные из цинка. Детали диаметром 10 мм и вы- 1S обрабатывают ионами инертного газа, осу- сотой 20 мм устанавливают в камере уст-ществляют локальный нагрев зоны соединения до температуры сварки и сдавливают, отличающийся тем, что, с целью повышения качества соединения при сварке металлов и сплавов с высокой упруностей ионами аргона в тлеющем разря- 20 гостью пара и окислами, обладающими де при плотности тока 7 мА и напря- повышенной термодинамической стабильностью, обработку инертным газом ведут до его концентрации в приповерхностных слоях не менее 5 мас.%, а в процессе нагрева осуществляют изотермичесройства для ударной сварки. Камеру ва- куумируют до разрежения 1,33 Па и заполняют аргоном до давления 1,3- 103 Па. Затем бомбардировкой свариваемых поверхжении на электродах 800 В производят насыщение материалов соединяемых деталей аргоном на глубину 0,12 мкм до концентрации не менее 5,0 мас.%. По окончании ионной бомбардировки детали в про- 25 кую выдержку при температуре 0,5--0,6 т. пл. цессе локального нагрева зоны соедине- соединяемых материалов в течение 10- ния до 400°С изотермически выдерживают15 мин.

при 250°С в течение 12 мин. Затем детали приводят в тесный контакт и производят однократное импульсное механическое нагружение свариваемых деталей со скоростью 2,5 м/с. После сварки образцы извлекают из устройства и подвергают механическим испытаниям. Результаты проведенных исследований показали повышение качества сварного соединения.

Формула изобретения

Изобретение относится к сварке давлением с подогревом и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение качества сварного соединения при сварке металлов и сплавов с высокой упругостью пара и окислами, обладающими повышенной термодинамической стабильностью. Свариваемые поверхности соединяемых деталей предварительно обрабатывают ионами инертного газа до его концентрации в приповерхностных слоях не менее 5 мас.%. В процессе последующего локального нагрева зоны соединения до температуры сварки осуществляют изотермическую выдержку при температуре 0,5-0,6 Т.пл. соединяемых материалов в течение 10-15 мин. По достижении температуры сварки детали сдавливают. Качество сварного соединения повышается за счет интенсивной очистки свариваемых поверхностей.