Способ диффузионной сварки разнородных материалов

1 Щ 595 ОО Оаюэ Йаветсккк Социалистических Ресоуалик(22) Заявлено 19.01.76 (21) 2316533/25-2 присоединением осуаарстаенкык комитет 3 рите Совеа Мимисрао СССР 3) Опубликовано 28.02.78. Бюллетень Мо 8 ДК 621.791.645) Дата опубликовацн цсания 03.01.7 2) Авторы изобретеш 1) ЗаявительН, Ф. Казаков и А. В. Сергеев сковский технологический институт лтясной и молочно промышленности(54) СПОСОБ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКИ РЛЗНОРОДНЧАТЕР ИЛЛО В Изобретение относится к диффузионной сварке разнородных материалов ц может быть использовано в электронной, машиностроительной и авиационной промышленности.Известен способ соединения диффузионной сваркой разнородных материалов, предусматривающий нагрев в вакууме, еда вливание, изотермическую выдержку и охлаждение 1.Недостатком указанного спосооа является низкое качество сварного соединения из-за наличия остаточных напрякений в зоне соединения,Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ диффузионной сварки разнородных материалов, при котором производят нагрев заготовок, сдавливание и последующее охлаждение их под цагрузкой.Однако этот способ не обеспечивает достаточно высокой прочцости соединения разнородных материалов с резко отличающимися коэффициентами термического расширения из-за возникающих при охлаждении остаточных напрякений, которые приводят к искажению профиля и геометрии заготовок,Целью изобретения является повышение качества сварного соединения за счет снижения остаточных напряжений.Это достигается тем, что в процессе охлаждения заготовки сдавливают с удельным давлением, возрастающим в пределах 0,5 - 15 кгс/мм, ц осущестьляют две изотермические выдержки: одну - прц температуре, рав ноц 0,3 - 0,5 температуры плавления более тугоплавкого материала, а другую - прц температуре, равной 0,3 - 0,5 температуры плавления менее тугоплавкого материала.Сущность изобретения заключается в сле 10 дующем.Поверхности сварцваемых заготовок зачцщают, обезжиривают, затем заготовку помещают в установку для диффузионной сварки и нагревают до температуры диффузионной 15 сварки. После чего прикладывают необходимое для сварки заготовок сдавливающее усилие и сваренные заготовки охлаждают. В процессе охлаждения заготовки сдавливают с удельным давлением, возрастающим в преде лах 0,5 - 15 кгс/мм, ц осуществляют две изотермические выдержки: одну - прц температуре, равной 0,3 - 0,5 температурь 1 плавления оолее тугоплавкого материала, а другую прц температуре, равноц 0,3 - 0,5 температу ры плавления менее тугоплавкого материала.Дальнейшее охлаждение до температуры 30 - 50 С осуществляют как под давлением, так ц без него.ВыборЗО лений, со конкретны.; величин дельных давответстыющцх определсццоц темпеКорректор В. Петрова Редактор Т. Морозова Заказ 36/12 Цз 1,о 25 Тираж 1263 НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам пзобретеннй и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 45Подппснос Типография, пр. Сапунова, 2 ратуре в процессе охлаждения производится по уравнениям теории упругости.11 апряжепия, возникающие в слоях материала прп охлаждении, рассчитываются через деформации в контакте материалов.Удельное давление, рикладывасмое в процессе охлансдения, равно 0,4 - 0,5 величины расчетных напряжений.Пример конкретного исполнения, Прецизионную сварку пластин меди и никелядпаметром 80 мм и толщиной соответственно 8,5 и 1,5 мм осуществляют следующим образом.Производят очистку и обезжиривапие соединяемых поверхностей пластин, приводят их в контакт и помещают в вакуумную камеру установки для диффузионной сварки. Вакуумируют камеру до разрежения 1 10 - 4 мм рт. ст, Производят нагрев зоны контакта свариваемых материалов до температуры 850 С. Прикладывают сдавливающую нагрузку, обеспечивающую удельное давление 1 - 1,2 кгс/мм по плоскости соединения материалов. Делают изотермическую выдержку при 850 С в течение 5 мин, затем производят охлаждепие. В процессе охлаждения сваренные пластины сдавливают с изменяющимся по заранее рассчитанной программе удельным давлением, В начальный момент охлаждения давление составляет 0,5 - 0,6 кгс/мм-.Применительно к конкретным условиям расчетные удельные давления при различных температурах в процессе охлаждения биметаллической пластины представлены ниже:Т,С Р, кгс/мм 400 7,7 500 568 600 4,1 700 2,4 800 0,85По достижении температуры 750 С делают первую изотермическую выдержку под давлением 0,85 кгс/мм в течение 10 мпн. Далее охлаждают сваренные детали под возрастающим давлении до температуры 500 С, делают вторую изотермическую выдержку под давлением 5,8 кгс/мм в течение 10 мин.Дальнейшее охлаждение производят как под давлением, так и без него до температуры ЗО 50 С.Изобретение позволяет повысить прочность соединения, обеспечить плоскопараллельность соединяемых деталей и уменьшить остаточные напря кения. Формула изобретенияСпособ диффузионной сварки разнородных20 материалов, при котором производят нагревзаготовок, сдавливание и последующее их охлаждение под нагрузкой, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения качества сварного соединения за счет снижения остаточных25 напряжений, в процессе охлаждения заготовки сдавливают с удельным давлением, возрастающим в пределах 0,5 - 15 кгс/мм 2, и осуществляют две изотермические выдержки: одну - при температуре, равной О,З - 0,5 темпе 30 ратуры плавления оолее тугоплавкого материала, а другую - при температуре, равнойО,З 0,5 температуры плавления менее тугоплавкого материала.Источники информации,35 принятые во внимание при экспертизе1. Казаков Л. Ф. Диффузионная сварка ввакууме, М., 1968, стр, 255 - 256, 269,