ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Сварка неметаллических материалов с металлами Антонов, В. А. Бачин) из "Диффузионная сварка материалов " Ориентировочные режимы сварки никеля и некоторых его сплавов с выдавливанием расплавляющихся промежуточных прослоек, с твердыми прослойками и без них приведены в табл. I. [c.183] Магнитные сплавы широко применяются в промышленности. В связи с их плохой обрабатываемостью, высокой твердостью и хрупкостью применяют составные магниты. Особо важное значение имеют высококоэрцитивные магнитные сплавы с направленной кристаллизацией. Однако не всегда удается получить направленную кристаллизацию во всем объеме крупных и сложных отливок, пвэтому изготовляют составные магниты. [c.183] Диффузионная сварка в вакууме имеет ряд преимуществ перед другими способами соединения для получения составных магнитов. [c.183] Материалы для постоянных магнитов классифицируются по преобладающему технологическому признаку, связанному с химическим составом материала или с определенным структурным состоянием, которое определяет высокую коэрцитивную силу Не- Высокая коэрцитивная сила является главной характеристикой, определяющей пригодность постоянного магнита. Наиболее распространенными в промышленности по экономичности и совокупности магнитных свойств являются литые сплавы на базе системы Ре—N1—А]. Сплавы типа Маг-нико имеют коэрцитивную силу Не от 3,98 10 до 6,4-10 А/м при Вг от 1,0 до 1,35 Т, причем за счет сильной выпуклости кривой размагничивания удельная энергия достигает = 30 кДж/м . [c.183] Однако между всеми тремя группами резкие границы отсутствуют. Общим для сплавов второй группы является то, что в магнитном состоянии они кажутся однородными при рассмотрении под микроскопом. Их различные структурные составляющие очень мелкодисперсны, и степень дисперсности сильно влияет на коэрцитивную силу. [c.183] Коэрцитивная сила в сплавах Магнико определяется дисперсностью продуктов распада твердого раствора 3 и их химическим составом и структурой дисперсных частиц. Она повышается также значительными внутренними напряжениями. Максимальная магнитная энергия достигается специальной термической обработкой. Микроструктура сплава Магнико в закаленном и отожженном состоянии аналогична N1—А1. Темная фаза в отожженном образце представляет Р-фазу, залегающую в матрице, богатой N1—А1. Наиболее часто применяются литые постоянные магниты на основе системы Ре—N1—Со—А), обладающие высокими магнитными свойствами и стабильностью магнитных характеристик. [c.184] Химический состав и магнитные характеристики магнитных сплавов по ГОСТ 17809—72 приведены в табл. 2 и 3. [c.184] Основным критерием для выбора параметров сварки является постоянство магнитных характеристик системы. Для этого до и после сварки измеряют кривую размагничивания сплава на баллистической установке БУ-3, подсчитывают максимальную магнитную энергию и определяют значения Вг и Н . Коэрцитивная сила магнитных изделий измеряется в открытой цепи соленоида. Напряженность поля в воздушном зазоре в магнитных системах измеряется холловским датчиком прибора ИМИ-3 или калиброванной измерительной катушкой, подключенной к баллистическому гальванометру. [c.186] Сварка твердых сплавов. Необходимость сварки твердых сплавов между собой возникает в инструментальной промышленности и в ряде машиностроительных отраслей при изготовлении твердосплавных заготовок, которые по своим габаритам или конфигурации не могут быть получены обычными методами порошковой металлургии. Типичными примерами таких деталей могут быть заготовки цилиндров и поршней для компрессоров высокого давления, детали пресс-форм с внутренними полостями сложной конфигурации и т. д. [c.188] В последние годы в связи с дефицитностью вольфрама [5] начинают применять твердые сплавы на основе карбида или карбонитрида титана с никель-молибденовой связующей фазой и сплавы на основе карбида титана со связующей фазой на основе железа с добавками хрома и никеля. [c.188] Химический состав и физико-механические свойства сплавов на основе карбида и карбонитрида титана с никель-молнбденовой связующей фазой приведены в табл. 2. [c.188] Химический состав и физико-механические свойства сплавов на основе карбида титана со связующей фазой на основе железа приведены в табл. 3. [c.188] В процессе сварки в результате взаимной диффузии связующей фазы (Со, N1, Ре) и материала прослойки происходит соединение сплавов, причем вследствие высокой взаимной растворимости N1, Со и Ре в зоне сварки не образуется хрупких интерметаллических соединений. [c.189] Карбиды твердого сплава не могут диффундировать непосредственно, однако в ряде случаев происходит их растворение в материале прослойки и насыщение никеля углеродом и металлом карбида. Наибольшей растворимостью обладают вольфрам и железо. Зона сварки в этом случае представляет собой ряд твердых растворов кобальта или железа в никеле с некоторым количеством карбидообразующего металла и имеет микротвердость на несколько единиц меньше твердости свариваемых твердых сплавов. Однако ее ширина составляет несколько микрометров, что не отражается на работоспособности деталей. Сварка твердых сплавов может производиться на установках любого типа, обеспечивающих вакуум не менее 2,66-10 Па и температуру нагрева не ниже 1373 К. Возможно также применение защитной среды (водород, аргон) и нагрева в тлеющем разряде [4]. Перед сваркой свариваемые поверхности должны быть прошлифованы и притерты для получения отклонения от плоскостности не более 0,01—0,02 мм. Притирку лучше производить непосредственно перед сваркой. Затем детали тщательно обезжиривают ацетоном, протирают спиртовым тампоном. Рекомендуемые режимы сварки, материалы прослойки и ее толщина приведены в табл. 4. [c.189] Диффузионная сварка твердых сплавов в вакууме может применяться также при ремонте твердосплавных частей, штампов, имеющих крупные сколы. Прослойка в этом случае наносится гальваническим способом или напылением в вакууме. [c.189] Представленная на рис. 1 зависимость прочности соединения от толщины пленок, напыленных в вакууме, показывает, что наибольшую прочность имеют соединения с толщиной нанесенной пленки —8-10 м [3]. [c.190] При диффузионной сварке в вакууме материалов с различными ТКЛР, какими являются твердый сплав и сталь, неизбежно возникновение внутренних напряжений первого рода, которые вызывают деформацию деталей и могут быть причиной разрушения детали либо после сварки, либо в процессе работы. Величина и характер внутренних напряжений зависят от характеристик соединяемых материалов и технологии сварки, поэтому при разработке технологии сварки твердого сплава со сталью необходимо стремиться уменьшить их настолько, чтобы они не влияли отрицательно на работоспособность детали. [c.192] При сварке твердого сплава ВК20 со сталью СтЗ на поверхности твердого сплава образуются напряжения растяжения, а в зоне сварки напряжения сжатия, причем с увеличением толщины прокладки уровень напряжения снижается. Замена СтЗ на сталь мартенситного класса 18Х2Н4ВА приводит к тому. [c.193] Преимущества диффузионной сварки наиболее полно проявляются при изготовлении деталей, работающих при знакопеременных нагрузках (вырубные штампы, ударное выдавливание). В табл. 5 приведены результаты испытания пуансонов, армированных твердым сплавом при ударном выдавливании высота пуансона 30 мм, усилие единичного удара 230—250 МПа, частота 50 уд./мин). Из таблицы видно, что наибольшая стойкость пуансонов получена при диффузионной сварке твердого сплава со сталью по рекомендуемой технологии. [c.194] Вернуться к основной статье