Рис. 73. Алюмтшиево-медный переходный узел:

1 — алюминиевая шина; 2 — медная заготовка; 3 — медный пруток; 4 — обжимное конусное кольцо из стали 12Х18Н10Т

/^к.ср) =0,368) был подвергну, 5 термоциклам от температур",, жидкого азота до 100°С. Скорое^ нагрева и охлаждения была такой же, как и при испытании переход, ников (№ 1, 2 и 5). Проверкой пневматическим давлением 5 ати после термоциклических испытаний выявили незначительную течь в переходнике. Вероятно, импульсное нагружение переходника внутренним давлением приводит к знакопеременным деформациям алюминиевой и стальной заготовки, которые вызывают большие динамические напряжения в сварном соединении. Таким образом, качественное сварное соединение можно получить только при реализации II стадии деформирования и определенных степенях деформации алюминиевой заготовки.

Данным способом холодной сварки можно соединять металлы и сплавы, резко отличающиеся физико-механическими свойствами, например, медь с титаном и сталью, алюминий и его сплавы с медью и латунью, цирконий с алюминием и сталью.

Была разработана конструкция переходника для соединения высокопрочного титанового сплава ВТ6С с конструкционной сталью ЗОХГСА. Партию переходников внутренним диаметром 8 мм сварили при нормальном давлении деформирования 9=325 кгс/мм2.

Переходники испытывали по следующей программе: проверка вакуумной плотности гелиевым течеискателем после каждого вида испытаний; проверка плотности внутренним гидравлическим давлением 1500 кгс/см2 в течение 10 мин; отжиг переходников при 750°С в течение 1 ч; испытание 150-кратным охлаждением в жидком азоте с последующим нагревом до 100°С; проверка плотности после 15 ч нагружсния внутренним гидравлическим давлением 600 кгс/см2; проверка плотности после 240 4 нагружения внутренним давлением жидкости, равным 1300 кгс/см2; проверка плотности после 1 ч нагружения внутренним гидравлическим давлением 1700 кгс/см2.

Все переходники оказались герметичными и вакуум-пЛотными. Разрушить переходники не удалось из-за ограниченной мощности гидравлического пресса.

Возможность использования данного способа холод-ной сварки для соединения металлов со сходными пластическими свойствами и ограниченной взаимной растворимостью была проверена при разработке технологии соединения алюминиевых токоведущих элементов с медными шинами для криостата.

Токоведущие элементы предназначены для питания постоянным током различных сверхпроводящих устройств.

С целью уменьшения притоков тепла в зону жидкого гелия и увеличения эффективности охлаждения токоведущие элементы выполняют в виде набора лент из алюминиевой фольги А99. Для соединения со сверхпроводящей шиной магнита токоведущие элементы должны иметь законцовки, выполненные из меди МО или М1.

Основное требование, предъявляемое к зоне соединения, состоит в том, что электрическое сопротивление не должно превышать сопротивления токоведущего элемента и должно выдерживать охлаждение до 4К и нагрев до 400К.

Была разработана конструкция алюминиево-медного переходного узла, предусматривающая соединение холодной сваркой. Это соединение (рис. 73) состоит из четырех деталей: алюминиевой шины 1 с кольцевыми канавками и впадинами на наружной поверхности и внутренним отверстием с резьбой; медной заготовки 2, в центре которой имеется отверстие для впайки медного прутка 3 с резьбой, и обжимного конусного кольца 4 из стали 12Х18Н10Т. В вакуумной печи медный пруток припоем ПСр72 впаивают в медную заготовку, затем вворачивают алюминиевую деталь внутрь медной, на которую напрессовывают конусное кольцо из стали 12Х18Н10Т, обжимающее соединяемые детали.

В результате пластической деформации медь заполняет канавки на алюминиевой шине, а алюминий — все пустоты в месте резьбы на прутке, соединяя заготовки. Последующей механической обработкой сварных заготовок получают алюминиево-медный пепеходный узел.

В результате проведения опытов и обработки экспериментальных данных были уточнены форма и размеры исходных заготовок, выданы рекомендации по изготов-