Материал: Сварка и свариваемые материалы. Технология и оборудование

Систематизированный обзор конкретных вариантов про­ слоек, применяемых при диффузионной сварке, можно найти

в[4].

10.2.4.Предохранение от приваривания к оснастке

Применяют покрытия на основе оксида алюминия или смесей, замешиваемых на акриловой смоле, поливиниловом спирте, бензоле, ацетоне и других рас­ творителях [4].

В качестве изолирующих прокладок могут быть использованы слюда, алунд, карбонитрид бора, керамики, волокнистые термостойкие тканые мате­ риалы или стеклоткани. Последние удобны при сварке деталей сложной формы и могут быть заранее раскроены. После сварки остатки такой про­ кладки счищают щеткой.

Для предупреждения приваривания оснастку из нержавеющей стали окси­ дируют отжигом в водороде с точкой росы от —20 до +10 °С при темпера­ туре 900—950 “С.

10.2.5. Выбор параметров режима Рабочие среды

В зависимости от свойств свариваемых материалов степень разрежения в вакуумной камере выбирается в диапазоне 1,3— 1,3 • 10-4 Па. При сварке малоуглеродистых сталей, меди, ни­ келя требования к остаточному давлению наименее жесткие. Присутствие в сплавах хрома, алюминия, титана, вольфрама и других активных элементов приводит к необходимости сни­ жения остаточного давления в пределах указанного диапазона в тем большей степени, чем выше активность элемента и его содержание в сплаве.

В качестве контролируемых атмосфер применяют осушен­ ные аргон или гелий, очищенные и осушенные водород, азот или смесь азота с 6— 8 % водорода.

На воздухе сваривают малоуглеродистые и некоторые ин­ струментальные стали. При этом контактные поверхности за­ готовок после механической обработки защищают от окисле­ ния консервирующим покрытием: эпоксидной смолой или гли­ церином. При нагреве зоны стыка в процессе сварки покрытие выгорает без остатка, а образующиеся газы защищают зону сварки от окисления.

Состав соляных ванн для диффузионной сварки определя­ ется необходимой температурой, например 850—870 °С при

НП1 при 850° 0/15 мин; для сплава 29НК при 800° С/30 мни. 2. Алюминий и его сплавы после обработки свариваемых поверхностей сразу же устанавливать в вакуумную камеру для сварки. 3. Медь отжигать в водороде при 600 вС/30 мин. 4. Молибден МЧ отжигать в водороде при 900 °С/10 мин. 5. Отжиг проводить непосредственно перед сваркой.

* Параметры режима сварки: Т — температура нагрева, р — удельное давление, <Св— время сварки, Рост — давление остаточных газов в камере.

параметры являются взаимозависимыми величинами, одинаково (но в разной степени) влияющими на прочность сварного соединения. Поэтому оптималь­ ные их значения обычно устанавливают экспериментально (табл. 10.1).

В ряде случаев перед сваркой рекомендуется проведение термической об­ работки деталей, в том числе в активных газовых средах (вакуум, водород). Целью обработки является стабилизация структуры материала, а также ис­ ходного состояния контактных поверхностей, что заметно улучшает сваривае­ мость.

материала). Для тугоплавких и жаропрочных материалов температура может быть выше указанного диапазона.

Скорости нагрева и охлаждения зависят от источника тепла и в боль­ шинстве случаев их не регламентируют. При сварке разнородных сочетаний материалов, термический коэффициент линейного расширения которых раз­ личается более чем на 2 • 10~в град-1, скорость охлаждения Целесообразно уменьшать до 10—15 °С/мин.

Разгерметизацию камеры при сварке деталей из черных металлов реко­ мендуют проводить при температуре не выше 120 °С, а для цветных и актив­ ных металлов — при 60 °С.

Давление выбирают в диапазоне 0,8—0,9 предела текучести при темпе­ ратуре сварки. Для известных конструкционных материалов оно может из­ меняться в диапазоне 1—100 МПа.

Время выдержки в зависимости от температуры, давления, допустимой остаточной деформации, чистоты обработки контактных поверхностей и дефор­

температура 7\ скорость роста нагрузки Р, скорость деформирования е, время деформирования t (или степень накопленной деформации еСв), время вы­ держки в режиме релаксации /рел. Сопротивление деформированию Р в этом случае является зависимым параметром. Его величина, а также есв .регистри­ руются непосредственно в течение всего цикла сварки (рис. 10.3) в виде диаграммы. Оба параметра могут быть использованы для контроля и управ­ ления качеством соединения.

Температуру и время деформирования назначают аналогично указанным

выше значениям. Скорость деформирования е по данным [4, 5] для сплавов ВТ-6 и никеля НП2 целесообразно принимать в диапазоне 10^4—10~5 c-i.

Для других материалов е необходимо подбирать экспериментально.

10.2.6. Пути интенсификации

Повышения производительности процесса добиваются, главным образом, усовершенствованием сварочного оборудования в на­ правлении сокращения наиболее длительных этапов цикла сварки — вакуумирования, нагрева, охлаждения. С этой целью используют многопозиционные приспособления, многокамерные установки, а также автоматические конвейерные системы.

Под интенсификацией процесса формирования соединения подразумевается сокращение времени выдержки при сварке, снижение температуры процесса, повышение эксплуатацион­ ных свойств сварного шва [4].

Применение пластичных, расплавляющихся и порошковых промежуточных прослоек позволяет снизить температуру цро-

является свободное прилегание свариваемых поверхностей.

Применительно к деталям сложной формы (например, телескопические конструкции) для создания давления чаще всего применяют метод термо-