ребро, никель, медь, алюминий и др .) в виде фольги, проволоки, порошков и пленок, наносимых на соединяемые поверхности гальваническим методом или вакуумным напылением.Учеными, исследовавшими сварные диффузионные соединения, изучено множество сочетаний разнородных материалов. Так, диффузионной сваркой не удается получить достаточно прочное соединение непосредственно алюминия и его сплавов со сталью в связи с образованием в зоне соединения интерметалли-дов. 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. Аналогичные результаты получают и при соединении алюминия АДО со сталями 38ХМЮАи 12Х18Н10Т, имеющими слой гальванического никеля. 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. 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. 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. 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 II00'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 t = 30 мин. Предел прочности соединения о. составляет 0,9 предела прочности основного свариваемого материала. Соединения никелевого сплава ХН60В с ниобиевым ВН2АЭ, равнопрочные сплаву ХН60В, получают с применением двойных промежуточных слоев молибден—палладий или молибден — вольфрам, наносимых вакуумным напылением. Эти металлы образуют твердые растворы друг с другом и обоими свариваемыми металлами. Предел прочности соединения на отрыв с двойным слоем молибден— палладий выше, чем у соединения со слоем молибден — вольфрам, и составляет около 80 % о„ сплава ВН2АЭ. При изготовлении режущих биметаллических элементов штампов основание из стали 5ХГСВ соединяют с твердым вольфрамо-кобальтовым сплавом ВК20 через слой никеля, нанесенный на свариваемые поверхности химическим методом, а также выполненный в виде фольги никеля или пермаллоя 50Н толщиной 0,2 мм. Сварку проводят при Г= ИЗО. 1150'С, Р= 5 МПа и 1= 12 мин. Разрушение соединения происходит по твердому сплаву. Высококачественные соединения безвольфрамового твердого сплава КНТ16, в состав которого входят кобальт, никель и титан, со сталью ШХ15 получают при Т= 1000. 1200°С, /= 10. 15 МПа и г = 15 .60 мин с применением промежуточного никелевого слоя в виде фольги Н2 толщиной 0,1 мм, который способствует более интенсивному протеканию диффузионных процессов в зоне соединения и компенсирует разницу в КЛТР свариваемых материалов. Диффузионную сварку титановых сплавов ОТ-4 и ВТ-14 с медью МI 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 сварною соединения. Прочность соединений, полученных с применением промежуточных слоев, выше, чем при непосредственном соединении титана с медью. Для интенсификации процесса образования соединения жаропрочного сплава АНВ-300 на основе алюминия, никеля и вольфрама с конструкционной сталью 40Х в качестве промежуточного слоя используют никелевую фольгу толщиной 10. 100 мкм. Сварку проводят при /"= 1200 "С, Р= 30 МПа и 1= 20 мин. При непосредственном соединении сплава АНВ-300 со сталью 40Х, у которой с„ = 310.340 МПа, предел прочности сварного шва составляет 30.35% этой величины. Применение промежуточного слоя позволяет повысить предел прочности сварного соединения до 680.700 МПа. Это объясняется тем, что слой никеля, будучи барьером для проникновения углерода из стали 40Х в аустенитный сплав АНВ-300, предотвращает образование карбидов в зоне соединения. В большинстве случаев при выполнении сварки разнородных металлов и сплавов материалом промежуточного слоя служит ни-
Карта
|