Способ диффузионной сварки тугоплавких металлов со сталью Советский патент 1982 года по МПК B23K20/16 

I

Изобретение относится к диффузионной сварке тугоплавких металлов со сталью и может быть использовано в авиационной и машиностроительной промышленности.

Известен способ диффузионной сварки титанового сплава со сталью через промежуточную прослойку из ванадия l

Недостатком этого способа является невозможность получения жаропрочного соединения из-за образующихся при сварке в зоне соединения интерметаллидных фаз и карбидов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ диффузионной сварки тугоплавких металлов со сталью через комбинированную промежуточную прокладк:у, ванадиевую прослойку которой устанавливают ,в контакте с тугоплавким металлом 2 .

Недостатком этого способа является низкое качество сварки из-за образующихся в зоне соединения интерметаллидов.

Цель изобретения - повьпиение качества сварки путем исключения образования интерметаллидов.

Поставленная цель достигается тем, i что согласно способу диффузионной сварки тугоплавких металлов со сталью через комбинированную промежуточную прокладку, ванадиевую прослойку которой устанавливают в контакте с тугоплавким металлом, между ванадиевой прослойкой и сталью устанавливают прослойку из же леза легированного 16-2О% хрома.

Способ осуществляют следующим образом.

Контактируемые поверхности свариваемых материалов зачищают и обезжирив ют. Затем между свариваемыми материалами устанавливают промежуточную прокладку, причем ванадиевую прослойку уотанавливают в контакте с тугоплавким металлом, а прослойку из железа, легированного 16-2О% хрома, в Контакте со сталью. СвариваемьЬ материалы устанавливают в сварочную камеру диффузионной 39 установки, создают в ней вакуум;детали, нагревают до температуры сварки, прикладывают сварочное давление и проиэ водят изотермическую вьщержку, осуществляя сварку. После сварки детали охлаждают и извлекают из камеры. Благодаря применению прослойки железа, легированного 16-20% хрома в зоне соединения не образуются интерметаллидь и тем самым, повышается качество сварки. Пример 1. Сваривают молибден со сталью 12Х18Н1ОТ. Поверхности свариваемых деталей из молибдена. стали площадью 4ОО мм , а также прослойку из сплава железа с 2О% хрома толщиной 0,15 кал и прослойку из ванадия толщиной 0,1 мм зачищают металлической щеткой и обезжиривают адетоном Размещают прослойку иэ сплава железа с 2О% хрома со стороны стали 12Х18Н1ОТ, а прослойку из ванадия со стороны молибденовой детали. Детали с прослойками между ними помещают в камеру установки диффузион ной сварки. Нагревают детали до 1200 С, сдавливают с удельным давлением 1,5 кгс/м в течение 15 мин. После и выдерживают сварки детали охлаждают до 40-50 С и извлекают из камеры. Проведенные лабораторные испытания показывают, что прочность соединения на отрыв при комнатной температуре, сос тавляет 56 кгс/мм, а при 6,4 кгс/мм. П р и м е р 2. Сваривают ниобий со сталью. Сварку осуществляют по примеру 1, но в качестве промежуточной прослойки используют фольгу толщиной 0,1 мм из сплава железа с 16% хрома, а сварку осуществляют при удельном давлении 1,2 кгс/мм и изотермической выдержке 10 мин. 4 Проведенными лабораторными испытаниями установлено, что прочность на отрыв при растяжении при комнатной температуре составляет 60 кгс/мм а при - 6,7 кгс/мм П р и м е р 3. Сваривают титановый сплав ВТ1-О со сталью 12Х18Н1ОТ. Способ осуществляют по примеру 1, но в качестве промежуточной прослойки используют фольгу толщиной 0,1 мм ИЗ сплава железа с 18% хрома, детали нагревают до , сдавливают с удельным усилием сжатия 2 кгс/мм и делают изотермическую выдержку в течение 8 мин. Таким образом, предлагаемый способ позволит улучшить качество сварки при соединении тугоплавких металлов со сталью и, по сравнению с известным способом, повысить прочнорть (в 1,8-2 раза), жаропрочность (в 4 раза) и коррозионную стойкость. Формула изобретения Способ диффузионной сварки тугопйавких металлов со сталью через комбинированную промежуточную прокладку, ванадиевую прослойку которой устанавливают в- контакте с тугоплавким металлом, отлича.ющийся тем, что, с целью повышения качества сварки путем исключения образования интерметаллидов между ванадиевой прослойкой и сталью устанавливают прослойку из железа, легированного 16-2О% хрома. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Казаков Н. Ф. Диффузионная сварка в вакууме. М., Машиностроение, 1968, с. 258. 2.Харченко Г. К. Вопросы диффузионной сварки разнородных металлов. Автоматическая сварка, 1969, № 4, с. 2 9-3 2 (прототип).