Способ диффузионной сварки твердого сплава со сталью Советский патент 1991 года по МПК B23K20/16 

Изобретение относится к диффузионной сварке и может быть использовано в инструментальной и машиностроительной промышленности.

Цель изобретения - повышение качества сварного соединения.

Способ осуществляют следующим образом.

При сварке твердого сплава со сталью через промежуточную прокладку из никеля предварительно на свариваемую поверхность стали последовательно наносят прослойки из никеля и меди толщиной, равной соответственно 0,4-0,6 и 0.15-0,4 толщины прокладки никеля. Детали нагревают до 1300-1330 К. сдавливают и осуществляют изотермическую выдержку.

В процессе изотермической выдержки при 1300-1330 К имеет место диффузия никеля в сталь, медь и твердый сплав. При этом диффузия никеля в твердый сплав более интенсивная, что обусловлено обменом кобальта и никеля в приграничном слое твердого сплава.

.Согласно диаграмме равновесного состояния железо - никель - медь никель зна- чительно увеличивает растворимость железа в меди и меди в железе с образованием растворов ограниченной растворимости. Прокладка из порошковой меди способствует ограничению диффузии железа в твердый сплав приводящей к образованию хрупких фаз FexWxCx.

Происходящие процессы способствуют повышению качества сварного соединения.

При толщине прослоек никеля и меди меньше 0,4 и 0,15 толщины прокладки из никеля увеличивается диффузия железа в твердый сплав, что приводит к охрупчива- нию соединения.

При толщине прослоек никеля и меди больше 0,6 и 0,4 толщины прокладки из ни(/)

С

о XI со

ICO

Јь со

келя затрудняется диффузия никеля в сталь и твердый сплав, что не способствует пластичности зоны соединения.

При температуре ниже 1300 К процесс сварки затягивается, а при температуре выше 1330 К в зоне соединения появляется жидкая фаза.

Пример. Изготавливали пуансон диаметром 30 и длиной 60 мм из стали ХВГ, армированной твердым сплавом ВК8. Сварку осуществляли на установке А.306.04 с индукционным нагревом в вакууме 1,3 Па. Свариваемые поверхности стального пуансона, твердого сплава и никелевой прокладки толщиной 0,08 мм промывали бензином и обезжиривали четыреххлористым углеродом. На подготовленную стальную основу пуансона наносили слой порошкового никеля толщиной 0,04 мм, затем порошковую медь толщиной 0,015 мм, Обезжиренные и обезвожженные части инструмента собирали в приспособлении для сварки, устанавливали в камере установки, создавали вакуум, нагревали до температуры сварки 1330 К, прикладывали давление 12 МПа и осуществляли изотермическую выдержку в течение 10 мин. Затем детали охлаждали в вакууме до 1073 К а затем ускоренно на воздухе. Результаты испытаний инструмента покэза- ли повышение качества сварного соединения.

Формула изобретения

Способ диффузионной сварки твердого сплава со сталью, при котором между свариваемыми поверхностями стали и твердого сплава располагают прослойку из меди и промежуточную прокладку из никеля, детали нагревают до температуры сварки, сдавливают и осуществляют изотермическую выдержку, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения, предварительно на свариваемую поверхность стали наносят прослойку из никеля, причем прослойки из никеля и меди берут толщиной, равной соответственно 0,4-0,6 и 0,15-0,4 толщины прокладки никеля, а изотермическую выдержку осуществляют при 1300-1330 К.

Изобретение относится к диффузионной сварке и может быть использовано в инструментальной и машиностроительной промышленности. Цель изобретения - повышение качества сварного соединения. При сварке твердого сплава со сталью через промежуточную прокладку из никеля предварительно на свариваемую поверхность стали последовательно наносят прослойки из никеля и меди толщиной, равной соответственно (0,4 - 0,6) и (0,15 - 0,4) толщины прокладки никеля. Детали нагревают до температуры 1300 - 1330 К и осуществляют изотермическую выдержку. В процессе сварки предотвращается образование хрупких фаз.