Способ диффузионной сварки материалов через пористую промежуточную прокладку

Е тором собрансдавливают, тем, что,ва сварки остенных СССР температуьзованиястой проклад ку, пористость оторой, перстяжения, сосивание осу" образного раз.01 76. СВАРИЕЖУИФФУЗИОННО РИСТУЮ ПР СОЮЗ СОВЕТСКИХхххххххххххххх ххухРЕСГЗУБЛИН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ АНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ С(5 р В 23 К 20/16 ТОЧНУВ ПРОКЛАДКУ, при .ные детали нагревают о тлич ающий с с целью повышения кач сверхпроводящих и тон ментов за счет снижен ры процесса путем исп энергии разрушения пор ки, используют проклад каждой границы зерна к пендикулярной к оси ра тавляет 1-103, а сдавл ществляют до ее лавино рушения.1094708 Изобретение относится к технологии диффузионной сварки и может бытьиспользовано в приборостроении длясварки материалов малых толщин и вэлектротехнической промышленностидля сварки сверхпроводящих элементов и выводов обмоток трансформаторов.Известен способ диффузионнойсварки металлов с металлокерамикой, 10в котором порошок металлокерамического материала прессуют при температуре ниже температуры рекристалли"зации до пористости 5-25%, затемнагревают и спекают 1 . 15Недостатком способа являетсято, что он требует высоких температур нагрева - до 0,7-0,9 температуры плавления соединяемых материа лов. Поэтому способ невозможно применять для сварки тонких материалов из-за их коробления и поводоки для сварки сверхпроводящих элементов, так как после нагрева довысоких температур они теряют 25свойства сверхпроводимости.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому эффекту является способ диффузионной сварки материалов через З 0пористую промежуточную прокладку,при котором собранные детали нагревают и сдавливают21.Недостатком известного способа является низкое качество соединения приЗ 5сварке сверхпроводящих и тонкостенных элементов.Целью изобретения является повы"шение качества сварки сверхпроводящих и тонкостенных элементов за счет 40снижения температуры процесса путемиспользования энергии разрушенияпористой прокладки.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу диффузионной сварки материалов через пористуюпромежуточную прокладку, при котором собранные детали нагревают исдавливают, используют прокладку,пористость каждой границы зерна которой, перпендикулярной к оси растяжения, составляет 1-107., а сдавливание осуществляют до ее лавинообразного разрушения.На чертеже показана схема реали зации способа.Способ сварки осуществляют следующим образом. 2Между свариваемыми деталями 1 устанавливают пористую прокладку 2,в которой поры 3 занимают 1- 107. поверхности поперечных границ зерен,перпендикулярных к оси растяженияу. Затем свариваемые детали 1 нагревают до температуры сварки и сдавливают до тех пор, пока в зоне сварки не произойдет лавинообразноеразрушение, которое фиксируют с помощью акустикоэмиссионного прибораРАЭС. Лавинообразное разрушениесопровождается сигналами акустической эмисии, величина которых достигает значения (5-Ь) 10 импульсовв секунду.Прокладки с такой пористостьюмогут быть изготовлены либо спеканием порошка с последующей прокаткой полученной заготовки, либо вакуумным напылением или гальваническим способом нанесения на свариваемые поверхности,Благодаря использованию промежуточной прокладки, пористость каждойграницы зерна которой, перпендикулярной к оси растяжения, составляет1- 103, и сдавливанию до ее лавинообразного разрушения улучшается качество сварки сверхпроводящих материалов малых толщин за счет снижения температуры нагрева, так как ис"пользуется для соединения дополнительная энергия, выделяемая при лавинообразном разрушении пористойпромежуточной прокладки. А уменьшение температуры сварки приводит кснижению термических напряжений взоне соединения.Что же касается сварки сверхпроводящих элементов, то соединениеэлементов происходит не только через прокладку, но и непосредствен-,но между свариваемыми поверхностями,, т.е. получается высокое качествосварки при низкой температуре и давлении, а это снижает и энергетические затраты. Лавинообразное разрушение прокладки наблюдается в процессе сварки только в том случае, когда пористость каждой границы зерна, перпендикулярной к оси растяжения у, составляет 1-107. При увеличении этой пористости свыше 107 снижается количество энергии, выделяемой при разрушении промежуточной прокладки, вследствие того, что скорость рас10 Составитель В. ПетросянРедактор А. Шишкина Техред А.Кикемезей Корректор А Ильин Заказ 3491/7 Тираж 037 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 45филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 пространения трещин не достигает значений, при которых происходит лавинообразное разрушение, Лавинообразное разрушение наблюдается при скоростях распространения трещин, равных 8-10 м/с. т,е. при паристости выше 107. разрушение прокладки в зоне сварки происходит раньше, чем достигаются условия лавинообразного разрушения. При пористости ниже 1 Х не происходит разрыва достаточно протяженных перемычек между порами, слияния цепочек пор в трещины и лавинообразного разрушения прокладки. Независимо от условий сварки разрушение прокладки наблюдается после образования определенного числа пор на единице поверхности, которые являются очагами разрушения.П р и м е р . Производят сварку сверхпроводящего элемента МТ 50 системы 50 ТдОЯЬ через промежуточную пористую прокладку иэ никеля 94708 атолщиной 5 мк, в которой поры занимают 57. поверхности поперечных границ зерен, перпендикулярных к осирастяжения. Сварку проводят на ус тановке типа А 306.08 для диффузиононой сварки при 350 С и удельном давлении 150-170 ИПа. Лавинообразноеразрушение фиксируют и контролируютметодом акустической эмиссии. 0 Использование изобретения, посравнению с базовым объектом - изготовлением опытно-промышленной партии соединений сверхпроводящегокабеля МТ 50, позволяет повысить ка чество сварных соединений за счетуменьшения неисправимого брака на353, сокращения времени сварки вО раэ, так как в результате лавинообразного разрушения прокладки д в зоне соединения происходит локальное повышение температуры нагрева на100-150 С от исходной температурысварки, при этом энергозатраты снимаются на 20 .