ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Диффузионная сварка через промежуточные слои из "Диффузионная сварка разнородных материалов " В качестве материалов для расплавляющихся промежуточных слоев наиболее часто применяют припои разных марок и оксиды щелочных металлов, взаимодействующие с оксидной пленкой на поверхности основного металла. Выбор химического состава слоя зависит от вида свариваемых материалов и требований, предъявляемых к сварному соединению. [c.23] Сварку проводят при температурах, близких к температуре плавления припоя, с учетом того, что необходимо обеспечить протекание диффузионных процессов между свариваемыми материалами и компонентами промежуточного слоя. Жидкая фаза способствует отделению, диспергированию и растворению оксидных пленок, как при сварке плавлением или пайке. В больщинстве случаев промежуточные слои обеспечивают очистку поверхностей и в процессе образования соединения вьщавливаются из зоны контактирования. [c.23] Основной недостаток таких слоев — низкое качество сварных соединений, соответствующее по прочности паяным. Учитывая сходство этой технологии с процессом пайки, в дальнейшем рассматривать ее не будем. [c.23] Существует еще один способ создания соединения через жидкий промежуточный слой, образующийся при эвтектической температуре в результате сплавления материала, входящего в его состав, с приконтактными объемами свариваемых материалов. Подобно припою он смачивает соединяемые поверхности в течение довольно короткого промежутка времени и при охлаждении формирует неразъемное соединение. Например, титан с никелем образуют эвтектику при массовой доле N17 % (что соответствует 5,8 % атомов этого компонента) и Т = 765 °С. [c.23] Преимущество этого способа диффузионной сварки перед способом, основанным на использовании припоя, состоит в том, что в системе основной материал — эвтектический промежуточный слой — основной материал нет явной границы раздела и резкого изменения физико-химических и механических свойств, характерных для системы основной материал — припой — основной материал. Эвтектический сплав основного материала с промежуточным слоем обладает свойствами обоих материалов. [c.23] Учеными, исследовавшими сварные диффузионные соединения, изучено множество сочетаний разнородных материалов. [c.24] диффузионной сваркой не удается получить достаточно прочное соединение непосредственно алюминия и его сплавов со сталью в связи с образованием в зоне соединения интерметаллидов. Алюминиевый сплав АМц сваривают со сталью 15 через слой никеля, нанесенный гальваническим методом на поверхность стали с предварительно осажденным тем же методом подслоем меди. Сварку проводят на следующем режиме температура 550 °С, сварочное давление 14 МПа, время выдержки 2 мин. При механических испытаниях сварных соединений на растяжение разрушение происходит по алюминию. [c.24] Для повышения прочностных характеристик сварных соединений меди (и ее сплавов) с железом и сталями применяют промежуточный слой никеля толщиной 20...30 мкм, наносимый гальваническим методом. [c.24] В этом слое образуется непрерывный ряд твердых растворов на основе железа и меди (при Т = 900 и 950 °С), что имеет важное значение для сварки. [c.24] Диффузионную сварку сплавов на основе ниобия и других тугоплавких металлов осуществляют при температурах, более низких по сравнению с температурой рекристаллизации, что необходимо для предотвращения насыщения их газами и роста зерен при нагреве. [c.24] Интенсификацию диффузионных процессов обеспечивают промежуточные слои, наносимые на свариваемые поверхности напылением в вакууме. Толщина напыленного слоя составляет от нескольких долей микрометра до десятков микрометров. Такие слои имеют мелкозернистую структуру. Они растворяются в свариваемых металлах и не оказывают существенного влияния на прочность сварного соединения. При сварке вольфрамониобиевого сплава ВН-3 в качестве материала для промежуточного слоя применяют никель, обладающий малой растворимостью в ниобии. При температуре 1100°С коэффициент диффузии никеля в ниобии на три порядка меньше, чем у ниобия в никеле. Параметры режима сварки таковы Т = 1000 °С, Р = 20 МПа и г = 30 мин. Предел прочности соединения составляет 0,9 предела прочности основного свариваемого материала. [c.24] Диффузионную сварку титановых сплавов ОТ-4 и ВТ-14 с медью М1 и бронзой БрХ08 проводят через слой молибдена или ниобия, напыленный в вакууме. С титаном указанные материалы образуют непрерывный ряд твердых растворов, тогда как с медью молибден практически не взаимодействует. Толщину слоя выбирают минимальной, исходя из возможностей технологического оборудования, так как ее увеличение приводит к снижению прочности сварного соединения. [c.25] Прочность соединений, полученных с применением промежуточных слоев, выше, чем при непосредственном соединении титана с медью. [c.25] Никель, относящийся к переходным -металлам, обладает высокими прочностными характеристиками и пластичностью, которые сохраняются при низких температурах. С большинством применяемых в промышленности металлов (Аи, Со, Сг, Си, Ре, Мп, Р(1, Р1 и др.) он образует непрерывный ряд твердых растворов или упорядоченные стабильные фазы, что важно при сварке разнородных металлов. [c.26] Ограниченная растворимость никеля в других металлах (А , Ве, В1, Са, Мо и НЬ) и этих металлов в нем объясняется различием в их атомных радиусах. При взаимной диффузии это различие служит причиной заметного изменения периода кристаллической решетки никеля, приводяш,его к формированию нестабильных промежуточных фаз. Тем не менее использование промежуточных слоев никеля на вызывает образования в сварном шве зоны интерметаллидов, обладающей чрезвычайно высокой хрупкостью и твердостью. [c.26] Особенности диффузионной сварки через промежуточные слои никеля определяются также повышенными деформационной способностью и сопротивлением ползучести никеля по сравнению с другими металлами. [c.26] Вернуться к основной статье