Способ получения сварного соединения

:4(51) В 23 К 28 00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТВУ АВТОРСКОМУСВ а м йся ества о ноеслеезоостоя оле пендиоедим и и меГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СВАРНОГОСОЕДИНЕНИЯ, преимущественно металловс пьезоэлектрическими и магнитострикционными материалами, включающий сварку и принудительное дефор ние деталей, о т л и ч а ю щ тем, что, с целью повышения к соединения путем уменьшения точных напряжений, принудител деформирование осуществляют п сварки путем воздействия на п электрик или магнитостриктор ным электрическим или магнитны с направлением его вектора, п кулярным плоскости сварки при ненни пьезоэлектриков с металл перпендикулярным или параллел плоскости сварки при соединен талла с магнитострикторами.твердой фазе и пайке и предназначено,для уменьшения остаточных напряженийпри сварке 1 пайке) материалов, значительно отличающихся по температур 5ным коэффициентам линейного расширения ( ТЛКР, например пьезоэлектриков и магнитострикционных материаловс металлами,Известен способ уменьшения оста Оточных сварочных деформаций, преду-.сматривающий до сварки создание деФормаций и перемещений, обратныхсварочным, путем пластического деформирования края детали 1,15Данный способ применим в случаесварки плавлением металлических материалов,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения сварного соединения, преимущественно металлов с пьезоэлектрическимии магнитострикционными материалами,включающий сварку.и принудительноедеформирование деталей 2 .Недостатком известного способа вслучае сварки хрупких материаловявляется возможность их разрушенияпод воздействием механических нагрузок.Цель изобретения - повышение качества соединения путем уменыпенияостаточных напряжений.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу получениясварного соединения, преимущественнометаллов с пьезоэлектрическими и магнитострикционными материалами, вклю. чающему сварку и принудительное деФормирование деталей, принудительноедеформнрование осуществляют послесварки путем воздействйя на пьезоэлектрик или магнитостриктор постоян.ным электрическим или магнитным полем с направлением его вектора, перпендикулярном плоскости сварки присоединении пьезоэлектриков с металлом и перпендикулярным или параллель"ным плоскости сварки при соединенииметалла с магнитострикторами.Пьезоэлектрики уменьшают своиразмеры перпендикулярно вектору приложенного поля. После прекращения воздействия электрического поля илимагнитного полей деформация матерналов сохраняется, а у пьеэокерамики,кроме того, увеличивается значение,ТКЛР по сравнению с ТКЛР керамики,598 2не подвергающейся воздействию поля,в свою очередь, уменьшает остаточные .напряжения в зоне соединения.Величину деформации пьезокерамических и магнитострикционных материалов в процессе охлаждения от температуры сварки до комнатной можноопределить по формуле (1) для материалов, не подвергавшихся воздействиюэлектрического и магнитного поля, а по формуле (2) деформацию с наложением полей1 =Мы, (1)Х=М Ьт + 1 Е , (2)где дТ= Т - То,Т - температура сварки;То- комнатная температура;- ТКЛР пьезокерамических илимагнитострикционных материалов;- остаточная деформация пьезоЕ,нкерамических и магнитострикционных материалов послевоздействия электрическогон магнитного полей соответственно.П р и м е р, Пьезокерамику системы цирконат-титанат свинца (ЦТС) и титанат висмута (ТВ) И 8 х 10; И 20 х 2 6 8 х 1,5 соединили с корпусом преобразователя из материалов медь МИ б и сталь 12 Х 18 Н 10 Т алюминиевым сплавом АМг-б и магнитострикционный материал 49 НК с нержавеющей сталью 12 Х 18 Н 10 Т диффузионной сваркой,Сварку образцов производили на известных режимах в следующем порядке: нагрев до температуры сварки, изотермическая выдержка 15-40 мин и охлаждение со скоростью для пьезокерамики 1 - 4 град/мин, для магнитострикционных материалов в диапазоне М- превращения 0,3-1,5 груд/мин. В процессе охлаждения при температуре, превращающей на 10-30 С точку Кюри, на образцы воздействуют электрическим или магнитным полем для пьезокерамикиМВ1-1,5 -- , для магнитострикционных материалов 3500-4000 . При достиАМженин комнатной темиературы воздействие полем прекращают.Преимущество предлагаемого способа заключается в том, что упругая деформация пьезоэлктриков и магнитострикционных материалов уменьшается при воздействии электрического поля или магнитного поля, вектор когорогоСоставитель Ю.МельцовРедактор Ю,КовачТехред Т.Фанта Корректор В.Бутяга Заказ 204/12 Тираж 1086 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г;Ужгород, ул.Проектная, 4 3, 1 направлен перпендикулярно или параллельно плоскости сварки, вследствие эффекта электро-или магнитострикции, который вызывает деформацию 1Это приводит к снижению остаточных напряжений в сварном соединении, повышению прочности контакта. 139598 4Испытания образцов на отрыв показали, что наложение электрического и магнитного полей повышает прочность соединений пьезокерамических и магни 5тострикционных материалов с металлами на 10-307 в результате снижения внутренних напряжений.