Способ стыкового соединения биметаллических прутков Советский патент 1981 года по МПК B23K31/02 B21F15/08 

(54) СПОСОБ СТЫКОВОГО СОЕДИНЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ

1

Изобретение относится к Аайке, ь частности к способам пайки прутков встык, и может оыть использовано для соединения прутковых заготовок из би, металла с сердечником из меди и стальной оболочки перед непрерывнш волоче{{ием.

Известен способ стыкового соединения двух биметаллических пруткод для Menpef%tBHor6 волочения путем сварки взрывом охватывающего и охватыва« «ого соединяемых концов прутков (1.

Недостатком способа является необходююсть строительства специали эированного участка (полигона) для сварки взрывом и невозможность соединения прутков сравнительно тонких диаметров. Из-за рельефной границы раздела слоев на практике сварку взрывст применяют для соединения прутков толщиной не менее 20 мм.

Наиболее близким к изобретения) является способ соединения биметаллических прутков, по которому удаляют плакирующий медный слой На стыкуемых кромках двух прутков, сваривают плавлением стальные сердечники, полученный шоа защичают и наплавляПРУТКОВ

ют металл оболочки (медь) до восстановления плакирующего слоя 2.

Недостатком этого способа является проникновение меди между зернами стали и возникновение термических j напряжений пра соединении прутков с сердечником из меди и оболочкой из стали. Указанные процессы снижают прочность стыка соединенных прутков,

10 что приводит к разрушению стыков при волочении.

Цель изобретения - повышение прочности соединения Прутков, состоящих из медного сердечника и стальной обо15лочки.

Поставленная цель достигается

тем что на стыкуемыхучастках прутков удаляют сердечники, в образовавшиеся Полости вводят промежуточный 9лет«ент, состоящий из медного,

20 сердечника, стальной оболочки, длина которой меньше длины-сердечника, и слоя припоя, нанесенного на свободную от стали поверхность сердечника, после чего производят пайку с

25 осевым сжатием прутков.

На фиг.1 предложена сборка под пайкуf на фиг.2 - готовое соединение.

На концах биметаллических прутков 1 и 2 удаляют сердечник и в образую30

иуюся полость помещают биметаллический промежуточный элемент, состоящий из медного сердечника 3 и стальной оболочки 4. Свободная поверхность медного сердечника промежуточного элемента покрыта слоем легкоплавкого припоя 5.

После введения сердечника в полости стыкуемых прутков участок соединения нагревают до температуры диффузионной пайки, концы соединяемых прутков с промежуточным элементом сдавливают до полного устранения зазоров между контактирующими поверхностями и выдерживают при температуре до образования диффузионного соединения контактирукицих поверхностей медных сердечников соединяемых прутков и промежуточного элемента . После этого в зазор между стальными оболочками соединяемых прутков наплавляют материал оболочки до восстановления ее геометрических размеров. Место наплавки (сварки) защищают механической обработкойi Так как стальная оболочка промежуточного элемента при наплавке выполняет роль подкладки, то при наплавке обеспечивается качественный сварной шов. Минимальную толщину стальной оболочки промежуточного элемента выбирают из условия равенсхва ее глубине внутреннего грата. Оптимальную толщину стальной оболочки промежуточного элемента определяют из условия постоянства временного сопротивления разрыву по длине заготовки (включая наиболее опасное сечение в месте стыка оболочек двух прутков).

Дальнейшее увеличение толщины стально{ оболочки или замена биметаллического промежуточного элемента стальным ухудшает условия волочения, так как б этом случае на участке деформации промежуточного элемента возрастает сопротивление деформации при неизменном временном сопротивлении разрыву биметаллических сталемедных прутков.

П р и м е р . На концах биметаллических прутков, состоящих иэ медных сердечников и оболочки из стали 12Х18Н10Т, на длине 30 мм удаляют медный сердечник. Размеры биметаллических прутков диаметр 9,1 мм, диаметр медного сердечника 7,5 мм В полость, oбpaзoвaннs ю при стыке двух концов прутков с удаленным сердечником, помещаютпромежуточньй элемент в виде отрезка биметаллического прутка с сердечником из меди и оболочкой из стали 12Х18Н10Т диаметром 7,3 мм и длиной 63 мм. Стальную оболочку на

концах промежуточного элемента на дли не 5 мм удаляют механической обточкой свободную медную поверхность наносит слой олова погружением промежуточного элемента в расплав олова с на длину выступающего медного сердечника. Для изготовления промежуточного элемента использ1татся один из биметаллических сталемедных прутков, подлежащих соединению встык, профянутый

- на диаметр 7,3 мм. Участок сое; инения

подвергают кратковременнс у нэ. на стыкосварочной машине до ипружиной, укрепленной на концах соединяемых прутков, создают давление на сонтактирунвдих поверхностях (усилие сжатия пружины равняется 100 кг}.Дальт нейший нагрев осуществляют при 700 С и времени выдержки - 15 мин. На место стыка стальных оболочек биметаллических прутков наплавляют слой

нержавеющей стали при помощи вольфрамового электрода и сварочной проволоки СВ-06Х19Н9Т в среде аргона. После зачистки сварочного шва биметаллические прутки перерабатывают

5 в проволоку диаметром 1,5 мм по технологии, принятой для биметалличёской проволоки медь-сталь 12Х18Н10Т.

Формула изобретения

Способ стыкового соединения биметаллических прутков, преимущественно для последунвдего непрерывного волечения, включаищий удаление одного из слоев биметалла на концах соединяемых прутков, сварку или пайку концов сердечников, напйа&ку металла оболочки в зазор cttmy&oax оболочек и зачистку шва до восставовления лгеомет

рцческих размеров прутка, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности соединения прутков, состоящих из медного сердечника и стальной оболочки, на стыкуемых

участках прутков удаляют сердечники, в образовавшиеся полости вводят биметаллический промежуточный элемент, состоящий из медного сердечника, стальной оболочки, длина которой

меньше длины сердечника, и слоя припоя, нанесённого на свободную от стали поверхность сердечника, после чего ПРОИЗВОДЯТ пайку с осевым сжатием прутков.

.Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1..Патент США 3820229, кл. 29-470.1, опублик. 28.06.74.

2.Сварка в машиностроении. Справочник, т.2, 1978, 0.267.