способ диффузионной сварки разнородных материалов
Классы МПК: | B23K20/16 с размещением специального материала для облегчения соединения деталей, например материала, служащего для абсорбирования или выделения газа |
Автор(ы): | Слюсаренко Е.М., Керимов Э.Ю., Софьин М.В., Победря Б.Е., Горбачев В.И., Гузей И.Л. |
Патентообладатель(и): | Химический факультет МГУ им.М.В.Ломоносова |
Приоритеты: |
подача заявки:
1997-10-09 публикация патента:
20.12.1998 |
Изобретение может быть использовано при сварке молибдена со сплавами на основе никеля, железа или кобальта в авиационной и других отраслях машиностроения. Поверхность никелевой фольги предварительно насыщают марганцем до концентрации 30-40 ат. %. Проводят с использованием промежуточной никелевой прослойки сварку разнородных материалов. Предложенный способ позволяет повысить прочность композиционных материалов на растяжение при температурах эксплуатации до 1150oC. 1 табл.
Рисунок 1
Формула изобретения
Способ диффузионной сварки разнородных материалов через промежуточную прокладку из никелевой фольги, отличающийся тем, что поверхность фольги предварительно насыщают марганцем до концентрации 30 - 40 ат.%.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к диффузионной сварке разнородных материалов, в частности к сварке молибдена со сплавами на основе никеля, железа или кобальта, и может быть использовано в авиационной и других отраслях промышленности. Известен способ диффузионной сварки разнообразных материалов с молибденом или жаростойким сплавом через промежуточную прослойку из никеля [1]. Недостатком данного способа является снижение прочности материала из-за образования в зоне контакта интерметаллических соединений, существенно снижающих прочностные качества материала при его эксплуатации при температурах вплоть до 1300oC. Решаемая задача предложенного способа состоит в получении соединения с повышенной прочностью соединений при температурах до 1150oC. Предложенный способ состоит в том, что поверхность никелевой фольги предварительно насыщают марганцем до концентрации 30-40 ат.% и проводят с использованием промежуточной никелевой прослойки сварку разнородных материалов. Отличие предложенного способа состоит в том, что поверхность никелевой фольги насыщают марганцем до концентрации 30-40 ат.%, что позволяет избежать образование интерметаллических соединений и тем самым обеспечить хорошее качество соединения. При концентрации марганца ниже 30 ат.% образуются интерметаллические соединения, что существенно влияет на снижение прочности свариваемой конструкции, а при концентрации марганца выше 40 ат.% снижается температура контактного оплавления соединения, что приводит к разрушению материала. Пример 1. Соединение молибдена с жаростойким сплавом Х23Ю5Т через никельмарганцевую прослойку с концентрацией марганца на поверхности 30 ат.%. Насыщение поверхности никеля марганцем осуществляли совместным нагревом никелевой фольги с порошком марганца в вакуумной камере в течение 1 часа при 925oC, в результате чего концентрация марганца достигает 30 ат.%. Свариваемую поверхность молибдена и жаростойкого сплава перед диффузионной сваркой зачищали шлифовальной бумагой и обезжиривали органическим растворителем. На поверхность молибдена устанавливали насыщенную марганцем никелевую прокладку толщиной 0,05 мм и деталь их жаростойкого сплава Х23Ю5Т, помещали пакет в камеру установки для диффузионной сварки, камеру откачивали до давления остаточных газов 510-3 Па, нагревали пакет до 1000oC, сдавливали его усилием, обеспечивающим давление15 МПа, и выдерживали 15 минут. После этого камеру охлаждали и извлекали соединенные детали. Характеристики полученного многослойного материала приведены в таблице. Пример 2. Соединение молибдена с жаростойким сплавом Х23Ю5Т через никельмарганцевую прослойку с концентрацией марганца на поверхность 35 ат.%. Насыщение поверхности никеля марганцем осуществляли совместным нагревом никелевой фольги с порошком марганца в вакуумной камере в течение 1 часа при 950oC, в результате чего концентрация марганца достигает 35 ат.%. Диффузионную сварку проводили так же, как в примере 1. Характеристики полученного многослойного материала приведены в таблице. Пример 3. Соединение молибдена с жаростойким сплавом Х23Ю5Т через никельмарганцевую прослойку с концентрацией марганца на поверхности 40 ат.%. Насыщение поверхности никеля марганцем осуществляли совместным нагревом никелевой фольги с порошком марганца в вакуумной камере в течение 1 часа при 975oC, в результате чего концентрация марганца достигает 40 ат.%. Диффузионную сварку проводили так же, как в примере 1. Характеристики полученного многослойного материала приведены в таблице. Таким образом, предложенный способ позволяет по сравнению с прототипом повысить прочность материала при температурах до 1150oC. Литература1. Диффузионная сварка материалов. /Справочник/ Под ред. Н.Ф.Казакова. - М.: Машиностроение, 1981, - 217 с.
Класс B23K20/16 с размещением специального материала для облегчения соединения деталей, например материала, служащего для абсорбирования или выделения газа