Способ диффузионной сварки металлов с металлокерамикой

(н 7388 О 2 Оп ИКАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТСЛЬСТВУ(22) Заявлено 30.11.78 (21) 2689918/25.27 с присоединением заявки реОпубликовано 05.06.80, Бюллетень М 21 ао делам изобретений и открытий.66 (088.8) Дата опубликования описания 05.06 ЯО А. Ф. Азаров, М. И, Астрединов, В. Ф. Дудин и В. А. Вялов(54) СПОСОБ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКИ МЕТАЛЛОВ С МЕТАЛЛОКЕРАМИКОЙ Изобретение относится к технологии днффу.зионной сварки металлов с металлокерамнкойи может быть использовано для получения биметаллических цилиндрических деталей.Известен способ диффузионной сварки ме.таллов с металлокерамикой, по которому на 5гревают и сдавливают внешней нагрузкой 11),Недостатком способа является невозможностьсварки деталей по цилиндрическим поверхностям.Наиболее близким к описываемому изобре 1 Отению по технической сущности и достигаемомурезультату является способ диффузионной свар.ки метзллов с металлокерамикой;по которомупорошок металлокерамического материала за 15прессовьтвают в полость металлической детали,нагревают и спекают 21. Недостатком способаявляется нзличие сложного оборудования длясоздания сварочного давления,Целью изобретения является упрощениепроцесса,Поставленная цель достигается тем,что порошокззпрессовывают при температуре, ниже температуры рекристзллнзации до пористости 5-2%. 2Способ осуществляют следующим образом. Порошок метзллокерзмнческого материала с помощью пресс-формы запрессовывзтрт до порис. тости 5-25% в полость цилиндрической мизлли. ческой детали прн температуре, ниже температуры рекристаллиэацин. Палучениую двухслойную за. готовку нагревают до температуры, при кото рой происходит спекзние порошка метзллокера. мического материала и днффузионая сварка с металлической деталью.Благодаря тому, что метзллокерамический слой имеет пористость 5-25% и находится в замкнутой полости, он прижимается к стенкам металлической детали как в результате упругой деформации, возникающей после запрессовки ,порошка, так и в результате расширения метал. локерамнки при спекании, сдерживаемого стен. ками метзллической детзли Таким обрззом, в качестве сварочного дав.ления, необходимого для диффузионной сварки,используются внутренние напряжения,возникаю.щне в двухслойной заготовке после запрессовкй738802 Составитель В. ПетросянТехред А, 1 Иепанская Корректор В. БутягаПодписное Редактор В. Большакова Заказ 2730/13 Тираж 1160ЦНИИПИ ГЖударственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП Патейт", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3Для повьппения надежности работы двухслойных деталей, например, при вибрационныхнагрузках, на поверхности металлической детали,контактирующей с металлокерамикой, выполняютканавку, упорный буртик. 5Поскольку сварку осуществляют без приложенил внешней нагрузки на свариваемые детали,знечительно упрощается технологический про.цесс, не требуется применения специальногооборудования, Диффузионную сварку можно 10производить в обычных вакуумных печах иликонтейнерах с вакуумным насосом,Учитывая, что запрессовку порошка производят только в холодном состоянии, исключаютсяокисление деталей и затраты времени на их 15нагрев.П р и м е р, Изготавливали двухслойныеуплотнительные кольца с наружным слоем изстали марки 12 Х 18 Н 10 Т и внутренндм слоемиз порошка металлокерамического материала 20УМБ.4 с (92% нихрома Х 20 Н 80+8% нитридабора) .Порошок запрессовывали в полость металлической детали в холбдМом состоянии"до пористости 5,15 и 25%, После чего заготовку нагревали в вакууме до температуры 1170 С и выдерживали при этой температуре 3 часа. Прочностьсоединения соответственно составила 19, 15 и7 кг/ммф. Все образцы при испытании разрушались в зонесоединения по менее прочномуметайлокерамическому материалу.При усазанных условиях прессования и спе.кания в свободном состоянии (без металлической детали) заготовки из материала УМБ.4 сувеличивают свой объем до 4%, что в случае 35снекаиия в полости металлической детали с жесткими стенками обеспечивает достаточныедавления в зоне контакта материалов, необходимое для качественной диффузионной сварки.УвеличеНие пористости не обеспечиваетнеобходимого урвоня механических свойствметаллокерамики и прочности соединения еес металлом (для материала УМБ.4 с прочностьюфменее 7 кг/мм). Уменьшение пористости менее5% нецелесообразно из-за резкого увеличенияусилия прессования, что приводит к необходимости применять мощное дорогостоящее прессо.вое оборудование,Использование изобретения позволит упростить процесс изготовления биметаллов с металлокерамическим слоем,Формула изобретенияСпособ диффузионной сварки металлов сметаллокерамикой, по которому порошок металокерамического материала запрессовываютв полость металлической детали, нагревают испекают, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью упрощения процесса, порошок запрессовыВают при температуре, ниже температурырекристаллизации до пористости 5-25%;Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Но 112460,кл. В 23 К 19/00, 1956.2, Ардентов В. В. и др. Применение методовпорошковой металлургии для сварки металлова сб. "Диффузионное соединение в вакуумеметаллов сплавов. и неметаллических материалов". М., ПНИЛДСВ, 1970, с, 283 - 290,