Способ изготовления подкладки для сварки

(51)5 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВ ССР01.70.ПОДКЛ варке, в часизделий из медной подм. Цель изообраэования ке высоколется к сварке, в часенных изделий иэ лей на медной подкрытием,является предотвтрещин в металле гированных сталей ного твердого раселем и соединения между никелем и явс дки, сопри- изделием, одом никена слой ниническим км и осуще- подкладки ластичной ник локальному втектического ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ, КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СМ 300286, кл. В 23 К 37/06, 23(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИКИ ДЛЯ СВАРКИ(57) Изобретение относится ктности к сварке тонкостеннывысоколегированной стали накладке с тугоплавким покрытибретения - предотвращениетрещин в металле шва при свар Изобретение относи тности к сварке тонкост высоколегированных ста кладке с тугоплавким по Целью изобретения ращение образования шва при сварке высоколе и образование непрерыв твора между медью и ник звтектичеакого состава хромом, Сущность способа заключае ющем. Поверхность медной подкла асающуюся со свариваемым окрывают гальваническим мет ем толщиной 7- 12 мкм,. Затем еля наносят также гальва методом хром толщиной 20-25 м твляют диффузионный отжиг ри 980 - 1000 С в течение 3,5 - 4гированных сталей и образование непрерывного твердого раствора между медью и никелем и соединения эвтектического состава между никелем и хромом, Поверхность медной подкладки, соприкасающуюся со свариваемым изделием, покрывают слоем никеля толщиной 7-12 мкм, на слой никеля наносят слой хрома толщиной 20- 25 мкм и осуществляют термическую обработку подкладки при температуре-1000"С в течение 3,5 - 4 ч, Использоваподкладки многоразового пользованияи сварке высоколегированных сталей б спечивает отсутствие трещин в сварном шве. 1 э.п.ф-лы,Нанесение покрытия из никеля менее 7 мкм нецелесообразно по следующим причинам. При толщине никеля менее 7 мкм (толщина хрома 20-25 мкм) появляются трещины в сварном шве и изменение химического состава сварного шва, Объясняется это тем, что часть хрома с поверхности остается в свободном, т.е, химически несвязанном состоянии с никелем. При толщине никеля более 12 мкм толщина хрома 20 - 25 мкм) в промежутке между твердым раствором медь - никель и соединением эвтектического. состава никель-хром появляется никелевая тонкая прослойка. Образование ее связано с определенным соотношением содержания никеля и хрома для образования на их основе соединения звтектического состааа.Наличие тонкой высокопкелевой прослойки приводитвыдавлизанию соединения зсостава никель-хром при поджатии изделияк подкладке и; следовательно, к появлениюоголенных участков на медной подкладке,что влечет за собой образование трещин вшве при сварке за счет попадания в сварнойшов меди, При толщине хрома менее 20 мкм(толщина никеля 7 - 12 мкм) образуется тонкий слой соединения эвтектического состава, что уменьшает вероятность получениякачественного сварного соединения. Объясняется это тем, что при зажигании дуги возможно попадание паров. меди через тонкийслой эвтектики в сварной шов и, соответственно, появление трещин.Увеличение содержания хрома свыше25 мкм при толщине никеля 7 - 12 мкм нецелесообразно, так как появляются трещиныв сварном шве и наблюдается изменениехимического состава сварного шва в сторону увеличения в нем содержания хрома. Появление дефектов объясняется тем, что наповерхности подкладки остается часть хрома, химически несвязанного с никелем, т,е.находящегося в свободном состоянии, чтовлечЕт к появлению сколов в локальных участках оправки и, соответственно, попаданию меди в сварной шов.Изменение химического состава сварного шва объясняется испарением хромапри сварке, находящегося на поверхностиоправки в химически несвязанном состоянии.Сварку с использованием подкладкиосуществляют на автомате УСАС неплавящимся электродом без присадочнойпроволоки в импульсном режиме, Источниклитания ВСВУ - 315.. При выполнении первого прохода сварки дугу смещают от центра стыка на фланец,Режим сварки 1 прохода: 1 св, = 180 А+=0,14 с; фронт нарастания импульса 0,08 с;угол наклона манипулятора 7+ 10.При выполнении 2 прохода сварки дугусмещают на сильфон.Режимы сварки 2 прохода: 1 св, = 150 А+- 0,14 с; фронт нарастания импульса 0,08 с;угол наклона манипулятора 7" +10.При выполнении третьего прохода сварки дугу ведут по центру стыка,Режимы сварки 3 прохода;Св. = 160 А+10; )св, 1 об/5 10; олимп, = 0,32 с; тпаузы = - 0,14 с; фронт нарастания импульса 0,08 с; Расход аргона в горелку при выполнении трех проходов 14 . 2 л/мин,Перед сваркой на подкладку наносилигальваническим методом слой никеля тол 5 щиной 7 - 12 мкм, а затем - слой хрома толщинои 20-25 мкм.Термодиффузионный отжиг покрытияна подкладке осуществляли при Т = 980 -1000 С 4, - 4,5 ч в вакууме 10 мм,рт,ст,10 Металлографическое исследованиешлифов с вырезанного сварного соединения показало отсутствие трещин в шве,Использование покрытий подкладки сдругим соотношением толщин слоев никеля15 и хрома не позволяет получить качественного сварного соединения из-за появлениятрещин в сварном шве или одновременногопоявления трещин и изменения химического состава сварного шва.20 Температура, равная 980 - 1000 С, и время выдержки 3,5 - 4 выбраны для обеспечения прочного сцепления покрытий сподкладкой за счет восходящей диффузиивблизи температуры плавления меди.25 Термическая обработка при температуре ниже 980 С нецелесообразна, посколькудля достижения прочного сцепления покрытия с подкладкой и между слоями покрытийнеобходимо время, значительно превышаю 30 щее 4 ч, что значительно увеличивает трудоемкость процесса,Использование предлагаемого способапозволяет получить качественное сварноесоединение сильфонов иэ тонколистовой35 стали и обеспечить многоразовое использование подкладки в производстве. Формула изобретения 1, Способ изготовления подкладки для 40 сварки, при котором подкладку иэ меди покрывают тугоплавким металлом, например хромом,отл ича ющийся тем,чтосцелью предотвращения образования трещин в металле шва при сварке высоко легированных сталей, подкладкупредварительно покрывают слоем никеля. толщиной 7 - 12 мкм, а затем слоем хроматолщиной 20 - 25 мкм.2, Способ по и, 1, о т л и ч а ю щ и й с я 50 тем, что, с целью образования непрерывного твердого раствора между медью и никелем и соединения эвтектического состава.:между никелем и хромом, подкладку подвергают термической обработке при 980 - 55 1000 С,