Способ сварки давлением Советский патент 1996 года по МПК B23K20/16 

1

(22) 11.04.89

(21) 4715856/27

(46) 27.12.96 Бюл. № 36

(72) Кочармин С.П., Зубрилин В.Р., Казаренков В.М., Гузев Н.В.

(56)Авторское свидетельство СССР N 975284, кл. В 23 К 20/14, 1979.

(54) СПОСОБ СВАРКИ ДАВЛЕНИЕМ

(57)Изобретение относится к сварке давлением с подогревом и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Цель - повышение качества сварного соединения и экономия материала. Способ осуществляют следующим образом. На поверхность свариваемых материалов наносят защитно-активирующее

вещество. Затем между ними располагают прокладку из углеродного волокна, детали сдавливают и подвергают высокоскоростному нагреву до температуры 1147 - 1200°С. После изотермической выдержки детали охлаждают, в частном случае защитно-активирующее вещество наносят на прокладку.Способ позволяетповысить пластические свойства сварного соединения, исключить краевые несплошности, что позволяет повысить качество соединения и снизить объем последующей механической обработки и сократить расход сложнолеги- рованных и инструментальных сталей. 1 з.п. ф-лы.

СЯ

d

О ON О

w

m

о

ЧО Ю

p

CO

31

Изобретение относится к сварке давлением с подогревом и может быть использовано в разных областях машиностроения.

Целью изобретения является повышение качества сварного соединения и экономия материала.

Способ осуществляют следующим образом.

На поверхность свариваемых материалов наносят защитно-активирующее вещество, затем между ними располагают прокладку из углеродного волокна, детали сдавливают и подвергают высокоскоростному нагреву до температуры 1147 - 1200°С. После изотермической выдержки детали охлаждают.

В частном случае защитно-активирующее вещество наносят на прокладку, сварку осуществляют на воздухе.

Благодаря введению дополнительной прокладки из углеродного волокна и нагреву соединения до температуры 1147 - 120СГС резко увеличивается объем защитно-активирующей среды (ЗАО в стыке ввиду пористости углеродной прокладки, что способствует повышению качества локальной защиты зоны стыка продуктами пиролиза от окисления и более длительному времени активации свариваемых поверхностей, а также активному пластическому течению приконтактных объемов свариваемых металлов под заданным давлением за счет образования эвтектики Fe-C при температуре 1147 - 1200°С, необходимой концентрации 3,8 - 4,3% и, как следствие, активной миграции раздела с образованием соединения по всей свариваемой поверхности, что обеспечивает повышение качества соединения и экономию металла за счет снижения объема последующей механической обработки.

Нижний предел температуры нагрева соединения 1147°С выбран из условия нижней границы образования эвтектики железо-углерод, обеспечивающей активное пластическое течение приконтактных объемов свариваемых материалов. Верхний предел температуры нагрева соединения 1200°С

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Пример. Производили сварку инструментальной стали типа ХВГ. На свариваемые поверхности, обработанные с шероховатостью RZ 40 - 80 наносили защитно-активирующее вещество - эпоксидную смолу.

Детали устанавливали в зажимные призмы, между свариваемыми поверхностями помещали прокладку из углеродного волокна толщиной 0,5 мм путем набора прокладок толщиной 0,1 мм. Затем детали сжимали с заданным усилием 2,0 кгс/мм и нагревали со скоростью 250°С/с до температуры 1175°С, изотермическую выдержку осуществляли 2 мин.

Расчет толщины прокладки из углеродного волокна для стали ХВГ проводили по

следующей зависимости: ДОр

h

уг

е Н - толщина прокладки, мм;

ДС - разность между содержанием углерода в эвтектике железо-углерод и свариваемом металле; /эСм - плотность стали, г/см ; h - величина зоны деформации, мм; Руг - плотность углеродного волокна; К - коэффициент неучтенного расхода углерода;

Сет - 0,01 - количество углерода в стали ДС 0,043 - 0,01 0,033 Рем 7,8 г/см3 Руг.в 0,5 г/см3

h 2RZ от 0, до 1, мм К 6

Н от 0,25 мм до 0,5 мм ДОР -h

Руг..

Испытания технологических оказали повышение качества единения.

образцов сварного

нения и экономии материала, между свариваемыми поверхностями дополнительно размещают прокладку из углеродного волокна, а нагрев осуществляют до температуры 1147 - 1200°С.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что защитно-активирующее вещество предварительно наносят на прокладку.