•при уменьшении поверхности образцов облегчается выход на нее дислокаций;

•с увеличением поверхности образцов усиливается отрицательное влияние окисления и наклепа.

Масштабный фактор, естественно, должен проявляться и при диффузионной сварке деталей из одного и того же материала, отличающихся размерами. Установлено, что при сварке образцов из титана диаметром 10 мм высококачественное соединение образуется в том случае, если приложено давление 2 МПа, а в случае сварки крупногабаритных образцов — 10 МПа.

В ходе изучения влияния размеров и формы свариваемых детЯ лей на качество соединений установлено следующее.

Неодинаковая толщина исходных заготовок и разная структура металла, например, отличающаяся средним размером зерен, оказывает влияние на величину накопленной деформации и, следовательно, на относительную ударную вязкость соединения.

При сварке цилиндрических образцов происходит объемная деформация металла, сопровождающаяся уменьшением их высоты и увеличением диаметра.

При тех же условиях у ребристых образцов сокращается высот и возрастает толщина ребра при сравнительно малой деформанТ™ в направлении его длины.

Снижение качества сварного соединения обусловлено рост сопротивления пластическому деформированию и как следстви снижением величины накопленной деформации до уровня, недостаточного для формирования соединения, равнопрочного основ-' ному материалу. Увеличение длительности процесса не является эффективным средством достижения необходимой величины накопленной деформации.

Таким образом, масштабный фактор при диффузионной сварке проявляется в первую очередь в повышении сопротивления де- формации ползучести деталей больших размеров, что приводит к необходимости увеличения сварочного давления.

4.7. Оборудоввние и технологическая оснастка

При реализации разработанных технологических процесс! диффузионной сварки разнородных материалов качество получае мых соединений во многом зависит от применяемого сварочного оборудования, а точность сборки под сварку и возможность соединения нескольких деталей за один цикл — от наличия специ альной технологической оснастки.

Ранее выпускавшееся сварочное оборудование можно разделить на несколько групп, принимая во внимание следующие признаки:

• тип источника нагрева — индукционное и радиационное;

• состав сварочной среды — вакуумное и с контролируемой атмосферой (инертный газ или водород).

Выбор той или иной установки зависит от физико-химических и механических свойств свариваемых материалов, требований, предъявляемых к сварному изделию, и возможностей конкретного производства.

В ФНПЦ «Раменское приборостроительное конструкторское бюро» разработано несколько типов установок для диффузионной сварки металлических и неметаллических материалов в вакууме и водороде.

Установка для диффузионной сварки в водороде горизонтального исполнения (рис. 4.51) состоит из источника нагрева 7, кор пуса 5 с тележкой 4, на которой размещен механизм нагружения, камеры 2, систем охлаждения 3, подвода газов (водород, аргон), а также управления и контроля 6 за работой механизма нагружения.

Общий вид механизма нагружения приведен на рис. 4.52. Сварочное давление контролируют с помощью динамометрической скобы ДС-3 6 и закрепленного на ней индикатора 2 часового типа; точность поддержания давления составляет 1 МПа. Скоба распо-ожена между нагружающим штоком 1 и сильфоном 3, к которому крепится шток 4, проходящий в рабочую зону. На его конце имеется вставленный в обойму 5 шарнирный подвес, служащий для устранения и равномерной передачи сжимающего усилия на свариваемые детали.

Рис. 4.51. Установка для диффузионной сварки в водороде: " источник нагрева; 2 — камера; 3 — система охлаждения; 4 — тележка; 5 — корпус; б — система управления и контроля