ДИФФУЗИОННАЯ СВАРКА ЧЕРЕЗ ПОРОШКОВЫЕ ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ СЛОИ

3.1. Сварка через порошки формиата никеля

Для получения при сварке в диапазоне температур 350.750 °С соединений, равнопрочных основному материалу, в качестве промежуточного слоя применяют порошок формиата никеля, в исходном состоянии не обладающий магнитными свойствами.

Важной особенностью этой технологии является возможность совмещения процесса восстановления ультрадисперсного высокоактивного порошка никеля с процессом сварки. Активность УДП никеля, полученного термическим разложением его формиата непосредственно во время сварки, значительно выше, чем в случае предварительного восстановления металла. Кроме того, отсутствуют проблемы, связанные с хранением заранее восстановленного металлического порошка.

Промежуточный слой порошка формиата никеля можно наносить на свариваемые поверхности образцов и в виде суспензии с использованием поливинилбутираля.

с„, МПа 6, %

Рис. 3.1. Влияние насыпной плотности порошка формиата никеля на предел прочности сварных соединений никеля НВК, полученных при Т= 540 "С, Р = 10 МПа и 1 = 30 мин

400 500 600 700

Рис. 3.2. Зависимости предела прочности (/) и относительного удлинения (2) соединений никеля НВК от температуры сварки, осуществляемой через порошок формиата никеля при Р= 10 МПа и / = 30 мин

Зависимость предела прочности сварных соединений никеля НВК от насыпной плотности промежуточного слоя порошка формиата никеля приведена на рис. 3.1. Максимальное значение ов, соответствующее Т= 540°С, Р= 10 МПа и /= 30 мин, достигается при плотности насыпной массы около 17 кг/м3. При времени сварки /=20 мин относительный предел прочности ов достигает значения 0,8 и при дальнейшем увеличении / до 60 мин изменяется незначительно.

Исследования влияния температуры сварки никеля НВК через промежуточный слой формиата № на свойства соединений (рис. 3.2) свидетельствуют о том, что при повышении Т с 400 до 700 °С их предел прочности и относительное удлинение возрастают в 3— 4 раза. При 7" 700 *С и / 45 мин их механические свойства остаются постоянными или несколько ухудшаются вследствие наводо-роживания и охрупчивания зоны соединения.

Исследование влияния сварочного давления на прочность сварных соединений никеля НВК показывает (рис. 3.3), что наиболее интенсивный рост прочности соединений наблюдается в интервале Р=5. .20 МПа. Дальнейшее увеличение /'приводит к незначительному повышению прочности соединений, что связано с уплотнением порошкового слоя и началом объемной деформации образцов.

При температурах сварки, превышающих 600 "С, относительная деформация образцов составляет 4.5% (Р = 25.70 МПа). При Г=540.570'Си/=12 МПа е 0,1 %, а при Г= 500.530"С

Фрактографическим и металлографическим анализом установлено, что процесс взаимодействия частиц порошка никеля друг с другом и поверхностью основного металла начинается при температуре сварки 350 "С, но соединение имеет низкие механические характеристики (рис. 3.4).

При температуре сварки до 600 "С предел прочности на разрыв ов = 196 МПа, и разрушение происходит по границе раздела. При температуре 650 СС и выше в течение 20. 30 мин завершаются процессы вза- 0 МПа имодействия частиц порошка со свари- 4001 ваемыми поверхностями, образуется соединение, равнопрочное основному материалу, по которому и происходит раз- 300 Рушение (рис. 3.5).

Рис. 3.3. Зависимости предела прочности сварных соединений никеля НВК от сварочного давления при сварке через порошок Формиата никеля при температурах 450 (У), 550 (2), 600 (3) и 700 'С (4) и продолжительности сварки 30 мин

60 75 Р, МПа