Диффузионная сварка металлов в - вакууме

Диффузионная сварка металлов в вакууме [c.300]

Диффузионная сварка металлов в вакууме. Сущность процесса диффузионной сварки состоит в том, что сжатие и нагрев свариваемых поверхностей производится в вакууме. Нагрев деталей осуществляется токами высокой частоты. Установка для сварки (рис. 241, б) состоит из металлической камеры /, внутри которой размещается устройство для крепления деталей 2 и нагреватель или индуктор 3. Через уплотнение 4 проходит шток 5, передающий усилие от нагружающего устройства 6. Главными параметрами процесса являются температура нагрева деталей и усилие их сжатия. Перед сваркой соединяемые поверхности необходимо тщательно обработать, чтобы получить герметичное соединение. Так как сварка происходит при давлении в камере 10 - —10 мм рт. ст. и детали подвергаются нагреву, то в процессе сварки из них частично удаляются газы. Таким образом можно сваривать детали из однородных и разнородных металлов. Преимуществом является то, что нагрев происходит при температуре ниже температуры плавления металлов, а следовательно, химический состав сварного соединения остается неизменным. Сваривать можно довольно большие поверхности соединений. [c.370]

Заканчивая рассмотрение экспериментальных данных о влиянии различных факторов на схватывание слоев в биметалле, следует остановиться на исследованиях Н. Ф. Казакова [481 в области диффузионной сварки металлов в вакууме. Описание этого нового метода получения биметаллов, разработанного в Советском Союзе, будет дано в следующей главе. Отличительной чертой [c.89]

Сварка металлов плавлением представляет собой высокотемпературный быстропротекающий процесс, сопровождающийся химическими реакциями между металлом и средой (атмосфера дугового промежутка, шлаки, полученные плавлением флюсов или электродных покрытий), а также диффузионными процессами, особенно интенсивно развивающимися при высоких температурах (например, диффузионное соединение металлов в вакууме, предложенное Н. Ф. Казаковым). [c.295]

В большинстве случаев диффузионная сварка производится в вакууме, однако возможно применение атмосферы и защитных газов. На рис. 190 показан общий вид сварочной диффузионной вакуумной установки типа СДВУ-50, предназначенной для диффузионной сварки в вакууме различных деталей и узлов из однородных металлов и неметаллов. [c.406]

Диффузионная сварка. Эту сварку применяют главным образом для соединения материалов, которые обычными методами сварки соединить трудно или невозможно, например стали с ниобием, титаном, чугуном, вольфрамом, металлокерамикой, золота с бронзой, металлов со стеклом, графитом. При сварке происходит взаимная диффузия атомов в поверхностных слоях контактирующих материалов, находящихся в твердом состоянии и нагретых до температуры ниже температуры плавления металлов. Необходимое для увеличения площади действительного контакта поверхностей давление обеспечивается механическими, пневматическими и другими устройствами. В большинстве случаев диффузионную сварку проводят в вакууме. [c.167]

К а 3 а к о в Н. Ф. Диффузионная сварка металлов и сплавов в вакууме. Научные доклады высшей школы . Серия — машиностроение и приборостроение, № 2, 1958. [c.34]

Отличительной особенностью диффузионной сварки является применение относительно высоких температур нагрева и сравнительно низких удельных давлений, меньших предела текучести свариваемых металлов при температуре сварки. В связи с большой длительностью процесса диффузионной сварки п высокой температурой нагрева среда, в которой осуществляется сварка, имеет важное значение. В большинстве случаев диффузионная сварка производится в вакууме, однако возможно применение атмосферы инертных и защитных газов. [c.105]

Защитная среда. В настоящее время наиболее распространённый способ защиты металла от окисления при диффузионной сварке заключается в создании в сварочной камере вакуума. Газовая среда, полученная применением форвакуумного насоса, использующего при [c.173]

Термодинамический анализ показывает, что в интервале температур, применяемых при диффузионной сварке металлов, и при любом практически достижимом существующими техническими средствами вакууме может происходить диссоциация и сублимация оксидов N1, Мп, Мо, V. Такие же активные металлы, как А1, Т1,2г, будут окисляться. [c.174]

Сварка вольфрама. Вольфрам имеет две модификации — а и . Ниже температуры полиморфного превращения 903 К -фаза переходит в а-фазу с решеткой объемно-центрированного куба. Вольфрам устойчив в соляной, серной и других кислотах, в расплавленных натрии, ртути, висмуте. С азотом и водородом вольфрам не взаимодействует до температуры плавления. На воздухе устойчив до 673 К- Вольфрамовые сплавы содержат в небольших количествах такие легирующие элементы, как ниобий, цирконий, гафний, молибден, тантал, рений, окись тория. Основной целью легирования вольфрама является повышение его пластичности, так как технически чистый вольфрам при 293 К имеет относительное удлинение, близкое к нулю. Среди" тугоплавких металлов вольфрам имеет наиболее высокие следующие параметры температуру плавления, модуль упругости, коэффициент теплопроводности и низкую свариваемость. Для диффузионной сварки вольфрама в вакууме может быть рекомендован режим Т = 2473 К, р 19,6 МПа, /=15 мин, который обеспечивает свойства соединений, близкие к свойствам основного металла. [c.155]

Преимуществом диффузионной сварки в вакууме является отсутствие припоев, электродов и флюсов. Металлы и сплавы мо кно Соединять в однородных и разнородных сочетаниях, независимо <>т их твердости и взаимного смачивания, и получать прочные соединения без изменения физико-механических свойств. После сварки не требуется меха п ческой обработки для удаления шлака, грата или окалины. [c.227]

Диффузионная сварка является промышленным способом соединения различных однородных и разнородных металлов и сплавов. Процесс сварки происходит без расплавления основного металла в результате нагрева и сдавливания соединяемых деталей. В месте сварки деталей происходит диффузия одного металла в другой. Обычно при соединении деталей методом диффузионной сварки их поверхности тщательно зачищают и подгоняют, а сам процесс сварки осуществляют в вакууме. [c.116]

Прессование в пресс-формах и между обогреваемыми плитами. Этот вид прессования композиционных материалов может осуществляться на обычных гидравлических прессах различной мощности, применяемых для обработки металлов давлением, в порошковой металлургии, в производстве пластмасс. Необходимым условием, обеспечивающим пригодность пресса для процесса диффузионной сварки, является возможность поддерживания заданного давления на нем в течение длительного времени. Прессование изделий из композиционных материалов на таких прессах производится в специальных пресс-формах, нагреваемых тем или иным способом до нужной температуры. Диффузионная сварка может осуществляться на воздухе, в вакууме и в защитной атмосфере. В зависимости от этого пресс, на котором ее проводят, может быть оснащен камерой для создания вакуума или необходимой атмосферы. [c.127]

Никель — графитовое волокно. Композиционный материал никель — углеродное волокно получали горячим прессованием прядей графитового волокна, уложенных в одном направлении, на которые предварительно наносилось электролитическим методом никелевое покрытие толщиной 1—3 мкм [203, 204]. Для предотвращения взаимодействия волокна с никелевой матрицей на углеродное волокно наносят карбидные покрытия (патент США № 3796587, 1972 г.). В качестве примера применения карбидного покрытия на графитовом волокне может служить покрытие из карбида титана, наносимое на волокно методом его погружения в расплав, состоящий из металла-носителя, не взаимодействующего с волокном, например индия и растворенного в нем титана. Расплав содержал 99,5% индия и 0,5% титана. Для покрытия волокно погружали в такой расплав, нагретый до температуры 850° С, на 4 мин. После отмывки этого волокна в течение 15 мин в 50%-ном растворе соляной кислоты на поверхности графитового волокна оставался слой покрытия карбида титана толщиной 0,5 мкм. Режимы диффузионной сварки углеродного волокна с никелевым покрытием, приведенные в указанных выше работах, примерно одинаковы. Во всех случаях прессование осуществлялось в вакууме 2-10 —1 10 мм рт. ст. при температуре 840—1100° С, давлении 100—175 кгс/см в течение 45—60 мин. Оптимальный режим получения композиционного материала с углеродным волокном без нанесенного предварительного защитного покрытия температура 1050° С, давление 140 кгс/см и время выдержки 60 мин. Полученный по такому режиму материал, содержащий 46—55 об. % волокна Торнел-50, имел предел прочности 55—73 кгс/мм . [c.143]

За последние годы в связи с развитием техники возникли потребности сварки новых, ранее не применявшихся материалов с особыми свойствами. В современной технике (особенно ракетной, авиационной, энергетической, атомной, химической, приборостроительной и др.) стали широко применяться в качестве конструкционных материалов тугоплавкие и в химическом отношении весьма активные металлы — молибден, тантал, вольфрам, ниобий, цирконий, бериллий и др. Это обусловило разработку способов сварки, основанных на новых физических принципах, так как при помош,и суш е-ствовавших методов не представлялось возможным получать доброкачественные соединения. В результате исследований, проведенных во многих странах, в том числе и в СССР, были изысканы новые источники нагрева, обеспечившие создание сварки электронными и когерентными лучами, плазменной дугой, ультразвуком, диффузионной сварки в вакууме, холодной сварки, сварки трением и др. Эти новые способы сварки внедряются в нашей стране. [c.130]

Внедренные в 1950—1965 гг. в производство новые типы контактных машин, особенно многоточечных, разработанных ВНИИЭСО, заводом Электрик и другими заводами, обеспечивают высокую производительность, стабильность качества соединений, возможность сварки элементов из сталей и цветных металлов больших и малых толщин. В настоящее время в СССР рядом научных организаций и заводов созданы различные машины для контактной сварки, автоматы и полуавтоматы для дуговой сварки, источники питания с полупроводниками, а также машины, автоматы и поточные линии с использованием новых процессов сварки (электронным лучом в вакууме, сварка трением, диффузионная сварка и др.). [c.137]

В работах [3—6] по диффузионной сварке тугоплавких металлов и сплавов показано, что равнопрочное соединение может быть получено в вакууме (или в инертных средах) при температуре свыше 1300° С и удельных давлениях от десятых долей до нескольких килограммов на квадратный миллиметр в зависимости от природы соединяемых материалов. [c.108]

Весьма перспективными способами получения неразъемных соединений в машиностроении является сварка давлением или пластическим деформированием (холодная сварка, диффузионная сварка в вакууме, сварка трением и ультразвуком). Перспективность этих способов сварки заключается в комплексной механизации и автоматизации на основе достижений технического прогресса, в повышении культуры производства, в снижении трудовых затрат и значительной экономии металла. [c.106]

Для того чтобы получить металл шва требуемого состава, применяют защиту и добавочное легирование металла шва, используя присадочный металл с повышенным содержанием легирующих элементов, электродные покрытия при ручной дуговой сварке и флюсы при автоматической, полуавтоматической и электрошлаковой сварках. Для этих же целей служит и газовая защита при сварке в инертных газах (аргоне, гелии) и углекислоте. В последнее время все более широко используют в качестве защитной среды вакуум — при сварке электронным лучом, дугой и диффузионной сварке. [c.293]

Диффузионная сварка осуществляется при твердом состоянии с нагревом до температуры ниже точки плавления свариваемых металлов в вакууме при незначительном давлении (5—20 МПа). [c.229]

Диффузионную сварку в большинстве случаев выполняют в вакууме, однако она возможна в атмосфере инертных и защитных газов. Свариваемые заготовки 3 (рис. 5.44) устанавливают внутри охлаждаемой металлической камеры 2, в которой создается вакуум 133(10 . .. 10 ) Па, и нагревают с помощью вольфрамового или молибденового нагревателя либо индуктора ТВЧ 4. Все вводы в камеру (5 - к вакуумному насосу, б - к высокочастотному генератору и др.) хорошо герметизируются. С целью ускорения процесса в камеру может быть введен электронный луч, позволяющий нагревать заготовки с еще более высокими скоростями, чем при использовании ТВЧ. Обычно такой нагрев применяют при диффузионной сварке тугоплавких металлов и сплавов. [c.268]

Рис. 7.28. Влияние сварки на кривую усталости титанового сплава 6A1-4V при комнатной температуре в условиях растяжения при =0,05. (а) Образцы исходного металла, отожженные в вакууме (Ь) образцы после сварки (с) образцы, соединенные диффузионной сваркой. (Данные из работы [25].)

Сварка деталей и узлов электровакуумных приборов. Опыт показывает, что диффузионная сварка в вакууме в ряде случаев имеет определенные преимущества. При сварке этим способом металл не доводится до расплавления, что в некоторых случаях дает возможность получить более прочные соединения. Изделия, выполненные диффузионной сваркой, получаются с высокой точностью размеров. [c.37]

Процесс диффузионной сварки в вакууме открыт, исследован и разработан для промышленного применения профессором Н. Ф. Казаковым. Его успешно применяют прежде всего для соединения материалов, которые обычными методами сварки соединять трудно или невозможно, например, сталь с чугуном, титаном, ниобием, вольфрамом, металлокерамикой, платину с титаном, керамику с коваром, титаном, медью, золото с бронзой, серебро с нержавеющей сталью, бронзы с различными металлами, металлы с кварцем, стеклом, графитом, кермета и т. п. Соединяют этим методом жаропрочные сплавы, тугоплавкие и активные металлы, специальные керамики, ме- [c.404]

Хорошо свариваются активные металлы диффузионной сваркой в вакууме. Сварка производилась при разрежении 10 —10- мм рт. ст. Оптимальные режимы диффузионной сварки тугоплавких металлов указаны в табл. 8. [c.436]

Диффузионная сварка в вакууме и в защитных газах. Сварка происходит благодаря взаимной диффузии твердых частиц металлов при соприкосновении их поверхностей. Движение молекул обусловлено нагреванием свариваемых металлических частей. [c.330]

В связи с повышением требований к соединениям в последнее время находят применение новые способы их получения сварка электронным лучом и диффузионная сварка (нагрев металлов до температуры ниже их точки плавления) в вакууме, ультразвуковая и холодная пластическая сварка. [c.159]

Диффузионная сварка. Эту сварку применяют главным образом для соединения материалов, которые обычными методами сварки соединить трудно или невозможно, например стали с ниобием, титаном, чугуном, вольфрамом, металлокерамикой, золота с бронзой, металлов со стеклом, графитом. При сварке происходит взаимная диффузия атомов в поверхностных слоях контактирующих материалов, находящихся в твердом состоянии и нагретых до температуры ниже температуры плавления металлов. Необходимое для увеличения площади дей-стврггельного контакта поверхностей давление обеспечивается механическими, пневматическими и другими устройствами. В большинстве случаев диффузионную сварку проводят в вакууме. Свариваемые заготовки устанавливаются внутри камеры, в которой создается вакуум, и нагреваются, чаще всего высокочастотным индуктором, до температуры рекристаллизации. Затем к заготовкам прикладывается небольшое сжимающее давление в течение 5-20 мин. [c.340]

Казаков Н. Ф., Диффузионная сварка металлов и сплавов в вакууме НДВШ — серия Машиностроение и приборостроение № 2, 1958. [c.238]

Диффузионная сварка металлов VI подгруппы производится обычно в вакууме, но может осуществляться в инертной среде и в водороде [9]. В связи с высокими температурами начала адгезионного взаимбдействия при сварке в зоне разогрева про-420 [c.420]

При диффузионной сварке соединение образуется в ре зультате взаимной диффузии атомов в поверхностных слоях контак тирующих материалов, находящихся в твердом состоянии. Температура нагрева при сварке несколько выше или ниже температурь рекристаллизации более легкоплавкового материала. Диффузионную сварку в большинстве случаев выполняют в вакууме, однако она возможна в атмосфере инертных защитных газов. Свариваемые за готовки 3 (рис. 5.45) устанавливают внутри охлаждаемой металлической камеры 2, в которой создается вакуум 133(l(H-f-10" ) Па, и нагревают с помощью вольфрамового или молибденового нагревателя или индуктора ТВЧ 4 (5 — к вакуум1юму насосу 6 — к высокочастотному генератору).Может быть исиользоваитакже и электронный луч, позволяющий нагревать заготовки с eui,e более высокими скоростями, чем при использовании ТЕ Ч. Электронный луч применяют для нагрева тугоплавких металлов и сплавов. После тогй как достигнута требуемая температура, к заготовкам прикладывают с помощью механического /, гидравлического или пневматического устройства небольшое сжимающее давление (1—20 МПа) в течение 5—20 мин. Такая длительная выдержка увеличивает площадь контакта между предварительно очищенными свариваемыми поверхностями заготовок. Время нагрева определяется родом свариваемого металла, размерами и конфигурациями заготовок. [c.226]

При нанесении карбидных нокрытий на металлы методом диффузионной сварки опыты проводились на металлических образцах диаметром 8 мм и высотой 8—10 мм и таблетках карбида диаметром 8 мм и толщиной 1.5—2 мм, приготовленных методом горячего прессования. Образцы карбидов и металлов тщательно шлифовались по торцам, полировались и обезжиривались. Сваривание проводилось в вакууме по режимам, разработанным ранее для сварки карбидов с металлами [7 ]. Этот процесс подробно изучен, исследована природа образующихся на границе контакта новых фаз и механизм их образования. Покрытия, полученные этим методом, отличаются высокой плотностью (плотность определяется режимом горячего прессования таблеток или пластинок из карбида), а также хорошим сценлением с основой. Однако этим методом нельзя получать покрытия малых толщин и на изделиях сложной формы. [c.80]

Исследована возможность получения на тугоплавких металлах (ниобии, тантале, молибдене и вольфраме) покрытий из карбидов циркония и ниобия. 1) нанесением на подложку слоя карбидообразующего металла (циркония или ниобия) с последующей его карбидизацией 2) методом припекания порошка карбида на связке, п 3) методом диффузионной сварки в вакууме тонких горячепрессованных карбидных пластинок с металлической подложкой. В результате исследований для покрытий пз карбида циркония на ниобии, тантале, молибдене и вольфраме рекомендуются 2-й и 3-й способы, а для покрытий из карбида ниобия — 1-й и 3-й. Приводятся режимы нанесения покрытий для каждого металла. Библ. — 7 назв., рис. — 4, табл. — 1. [c.338]

Попытка повысить производительность автоматов с открытой дугой путем увеличения тока в дуге приводили к большому угару электродов, разбрызгиванию металла и плохому качеству сварочного шва. Удачное решение задачи было найдено работниками Института электросварки АН УССР имени Е. О. Патона и ЦНИИТМАШ в виде автоматических самоходных сварочных головок с дугой, работающей под флюсом. Широкое применение получили новые способы сварки электрошлаковая, плавящимся электродом в среде углекислого газа, в вакууме электронным лучом, трением, холодная сварка давлением, ультразвуковая, сварка перемещающейся дугой, управляемой магнитным полем, диффузионная сварка в вакууме при нагреве деталей токами высокой частоты. [c.104]

Существенное влияние на качество диффузионной сварки оказывает степень разряжения над соединяемыми поверхностями. При нагреве в вакууме происходит интенсиваня очистка поверхностей от органических загрязнений и окислов. Кроме того, из металла и в первую очередь из его поверхностных слоев выделяются газы. Этот процесс технологически очень полезен, так как приводит к залечиванию микропор и микрощелей, имеющихся в металле, и повышению пластичности получаемых соединений. [c.117]

Металлы соединяют плакированием, т. е. прокаткой пакета карт, нагретых до сварочной температуры, или предварительно отлитых биметаллических слитков, или заготовок, соединенных путем электро-шлаковой сварки или сварки взрывом, или диффузионной сварки в вакууме. Широко применяют плакирование алюминиевых сплавов (альклед) чистым алюминием, молибдена—никелем для защиты и повышения обрабатываемости и др. Биметаллы получают также электролитическим, химическим способами, путем горячего лужения, цинкования и др. Сочетание некоторых металлов (сплавов) создают новые физические эффекты, например термобиметаллы (стр. 41), термопары (стр. 42). [c.57]

Соединение слоев металла осуществляется плакированием, т. е. прокаткой пакета карт, нагретых до сварочной температуры, или иредварптельно отлитых биметаллических слитков, или заготовок, соединенных при помощи электро-шлаковой сварки или сварки взрывом, или диффузионной сварки в вакууме. Широко применяется плакирование алюминиевых сплавов (альклед) чистым алюминием, молибдена — никелем для защиты п повышения обрабатываемости и т. д. Биметаллы получают так ке электролитическим, химическим способа пт, а такл о горячим лужением, циикованпем и т. д. Сочетание пар некоторых металлов (сплавов) создает новые физические свойства, например, у термобиметаллов (с. 77), термопар (с. 116—159). [c.114]

По методике, описанной в работе [23], были исследованы условия диффузионной сварки в вакууме карбидов Т1С, 2гС, ЫЬС, ТаС, М0.2С, М/С с тугоплавкими металлами N5, Та,Мо, М. Исследование проводилось в температурном интервале 1473— 2273° К. Выдержка при заданной температуре составляла 5— 15 мин, давление — 0,5—1,5 кПмм . Качество сварного соединения контролировалось металлографическим анализом. С целью выявления природы фаз, образующихся при сварке, изменялась микротвердость образцов в зоне контакта. [c.51]

Насколько нам известно, явление диффузионной сварки в вакууме (ДСВ) было описано Зейтом еще в 1939 г. (рис. 151) [27]. На основании работ М. Г. Лозинского, впервые наблюдавшего схватывание металлов при нагреве в вакууме, способ ДСВ был предложен в СССР Н. Ф. Казаковым [6]. Раньше этот способ сварки имел иное название Термодиффузионная сварка в вакууме . Этот термин, по нашему мнению, более полно отражал сущность способа — нагрев металлов, подлежащих сварке. Известно, что в условиях очень глубокого вакуума диффузионная сварка может произойти и без нагрева. Она может произойти и без вакуума, если принять специальные меры для разрушения окисиой пленки так, как это делается, например, при холодной сварке. [c.366]

Диффузионная сварка в вакууме. Диффузионной называется сварка деталей в вакууме (10 —10 мм рт. ст.) с нагревом находящихся в контакте металлов до температ> р ниже их точки плавления при незначительном давлении (до 1,5 кг1мм ). [c.192]

Диффузионную сварку в вакууме применяют для соединения трудносвариваемых металлов и сплавов, цветных металлов, металлокерамических изделий, пластин из твердых сплавов с державкой режущего инструмента. Кроме того, этим способом можно получить различные биметаллы, например, для деталей, работающих на износ. [c.349]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...