Способ сварки давлением Советский патент 1979 года по МПК B23K19/00 

1

Изобретение относится к области сварки, в частности к способам сварки давлением разнородных материалов.

Известен способ соединения металлов, при котором между соединяемыми поверхностями размеи ают припой, производят сжатие и нагрев выше температуры плавления припоя с последующей выдержкой с целью диффузионной гомогенезации зоны соединения .

К недостатку известного способа относятся длительная выдержка при высокой температуре и обширность зоны прогрева, приводящая к разупрочнению материалаизделия.

По предлагаемому способу с целью повышения качества сварных соединений из разнородных материалов между свариваемыми поверхностями размещают промежуточную прослойку из материала более легкоплавкого, чем соединяемые материалы, а ударное нагружение производят после расплавления материала прослойки.

Расплавление материала прослойки перёд нагружением может производиться многократно, чередуя расплавление с кристаллизацией.

Промежуточная прослойка служит барьером между разнородными материалами и предотвращает образование хрупких соединений.

Существенное значение для формирования качественного сварного соединения имеет расплавление прослойки перед соударением свариваемых поверхностей.

При расплавлении материал прослойки заполняет все впадины рельефа соединяемых поверхностей изделия, обеспечивая проникновение материала прослойки на больщую глубину в результате протекания процесса аномального массопереноса при скоростной деформации по всей стыкуемой поверхности а не только в местах контакта

5 последней по микровыступам, как в случае сварки без расплавленной прослойки. Кроме того, процесс аномального массопереноса из жидкой фазы в твердую идет значительно интенсивнее, чем в случае контакта двух твердых тел. Все это обеспечивает надежное схватывание, соединяемых металлов и по,дучение высококачественного сварного соединения за очень короткое время/

Способ осуществляется следующим образом.

Соединяемые детали помещают в герметизируемую камеру и закрепляют в держателях, на некотором расетоянии между деталями размещают прослойку и производят откачивание воздуха. Далее производят локальный нагрев етыкуемых поверхностей до температуры, обеспечивающей расплавление прослойки, прекращают нагрев и осуществляют быетрое сближение и соударение указанных поверхностей таким образом, чтобы скорость пластической деформации поверхностного слоя материала под припоем находилась в пределах от 0,1 до 400 . Последуюн1ей термической обработкой уже не требуется. Деформация в зоне стыка локализована в слое толщиной 1-2 мми, как правило, не превышает . в пределах его слоя 5-10%. Следовательно, общее изме нёние размеров изделия с учетом материала припоя не превышает 0,1 мм, т. е. обычного допуска для паяных соединений и сварных изделий. Ударная нагрузка приводит к выжиманию из зоны стыка избытка расплава, сохраняя его, в основном, во впадинах рельефа стыкуемых поверхностей изделия, где он и застывает вследствие теплоотвода к холодным частям изделия. Застывший расплав деформируется практически с той же CKopocTbKi, с какой деформируется поверхностный слой материала изде.тия. Это приводит к очень быстрой гомогенизации состава тонкого слоя прослойки в зоне стыка в ходе деформации за счет аномального массопереноса.

Многократное расплавление материала прослойки перед приложением нагрузки улучшает формирование соединения.

Способ позволяет получать, соединения разнородных металлов, в том числе и тугоплавких, по прочности находящихся на уровне основного металла.

Формула изобретения

1.Способ сварки давлением, при котором производят локальный нагрев зоны соединениям однократное ударное нагружение, отличающийся тем; что, с целью повышения качества сварных соединения из разнородных материалов, между свариваемыми поверхностями размещают промежуточную прослойку из материала более легкоплавкого, чем соединяемые материалы, а ударное нагружение производят после расплавления материала прослойки.,

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что расплавление материала прослойки перед нагружекием производят многократно. Чередуя расплавление с кристаллизацией.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Ла1пко Н. Ф., Лащко-Авакян С. В. Пайка металлов М, Ман1гиз, 1959,

с. 322-324. .

2.Авторское свидетельство СССР № 404588, кл. В 23 К 19/00, 1972.