Способ соединения деталей

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1 ц 588080 союз Советских Социалистических реслуоликГосударственный к Совета Министров ло делам иэооре юллетень2) Дата опубликования описания 24 2) Авторы изобретения С. Сапелки(54) СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ 20 43) Опубликовано 15,01.7 Изобретение относится к области соединения материалов.Известен способ соединения деталей 11, заключающийся в том, что между соединяемыми деталями помещают промежуточный слой из соответствующего сплава и соединение осуществляют посредством совместного горячего прессования соединяемых деталей с промежуточным слоем. Соединяемые детали могут оыть изготовлены из керамики, жаропрочных сплавов, тяжелых вольфрамовых сплавов и металлов. 11 ромежуточным слоем может быть сплав, приготовленный способом порошковой металлургии. В состав сплава входят железо, никель, кобальт, хром или вольфрам, никель, медь и т. п.Недостатком этого способа является то, что он не позволяет соединять детали, изготовленные из существенно различных материалов, например по известному способу невозможно соединить деталь из легкоплавкого материала (алюминия) с деталью из тугоплавкого материала (вольфрама) и т. п. Класс соединяемых материалов ограничен низкими значениями коэффициентов взаимной диффузии материалов соединяемых элементов и промежуточного слоя в условиях их соединения горячим прессованием.Известен способ соединения деталей, при котором н местах соединения образуют полость и размещают в ней промежуточный элемент, увеличивающий в процессе образования соединения свой объем 2.В качестве промежуточного элемента используют сплав, содержащий более 50% висмута. Сплав заливают в полость между соединяемыми деталями и затем крнсталлнзуют.При кристаллизации объем сплава увеличивается, и он расклинивает место соединения.0 Недостатком этого способа является низкоекачество соединения при образовании на поверхности деталей интерметаллидов содержащих висмут, Это ограничивает номенклатуру материалов, соединяемых данным способом, 5 С целью повышения качества соединений и расширения номенклатуры соединяемых материалов в предлагаемом способе промежуточный элемент изготавливают из гидридообразующего материала, а при образовании соединения производят гндрирование промежуточного элемента,Соединение деталей предложенным способом достигается за счет увеличения объема гидридообразующего материала прн его гндрировании, которое составляет до 20 об. %. Увеличение объема материала, размещенного в полости между поверхностями соеднняемых деталей, при его гндрировагнщ сопровождается расклиниванием соединяемых деталей,вследтипе чего достигается их прочное герметичное соединение.В качестве гидридообразующего материала могут использоваться псрсходныс металлы, например иттрпй, титан, цирконий, гидрирование которых осуществляется при 300- - 600 С, или сплавы, например титан - железо, лантан - никель и др., гидрирование которых осуществляется при температурах порядка 100 С.Предложенный способ позволяет осуществлять соединение деталей из материалов различного класса, например металлов, керамики, металлокерамики, сплавов, пластмасс и др., в различных их сочетаниях.Для осуществления способа используется стандартное технологическое оборудование, например печи с температурой нагрева до 600 С. Атмосферу водорода для гидрирования гидридообразующего материала создают напуском из водородных баллонов.На фиг, 1 показано соединение двух цилиндрических втулок по торцам; на фиг, 2 - соединение двух цилиндрических втулок разного диаметра по боковым поверхностям; на фиг. 3 - соединение двух листов по прилегающим кромкам.П р и м ер 1. В торцах втулок (см, фиг. 1) с толщиной стенок 4 мм, выполненных из сплава АМг 6 1 и из стали 12 Х 18 Н 10 Т 2, вытачивают кольцевые проточки размером 2 К Х 2 мм, образующие полость между торцами втулок при их стыковке. В полость между торцами помещают по скользящей посадке кольцо 3, изготовленное из циркония.Сборку нагревают в атмосфере водорода (1 ата) до 400 С в течение одного часа, после чего ее охлаждают до комнатной температуры. Соединенные таким образом втулки имеют герметичное соединение с прочностью на растяжение 20 кг/мм.П р и м е р 2. В полость, образованную боковыми поверхностями втулок (см, фиг. 2), изготовленных из вольфрама 1 и из стали Х 16 Н 6, размером 1 К 5 мм, помещают кольцо 3 из сплава титан -- железо (Т 1 50 "/О, Гс 50/о). Сборку нагревают в атмосфере водорода (1 ата) до 100 С и течение одного часа, после чего ес охлаждают до комнатной тем пературы. Соединснньи. таким образом втулки имеют герметичное соединение с прочия)- стью на растяжение 18 кг/мм-.П р и м е р 3. В кромках плоских листов(см. фиг. 3) с толщиной стенок 3 мм, изготов ленных из графита МПГ 6 1 и из алюминия 2,выполняют продольные прорези размером 1 К 2 мм. В полость, образованную прорезями, помещают пластину 3 из сплава 1.а%б. Сборку помещают в атмосферу водорода (4 ата) 15 прп комнатной температуре. Соединенные таким образом листы имеют соединение с прочностью на растяжение 15 кг/мм.Предложенный способ позволяет соединятьдетали из материалов совершенно различно го класса, не соединяемых известными способами, причем предложенный способ весьма технологичен в осуществлении, поскольку используются простые приемы и стандартное оборудование.25Формула изобретенияСпособ соединения деталей, при котором вместах соединения образуют полость и разме щают в ней промежуточный элемент, увеличивающий в процессе образования соединения свой объемотличающийся тем, что, с целью повышения качества соединений и расширения номенклатуры соединяемых ма териалов, промежуточный элемент изготавливают из гидридообразующего материала, а при образовании соединения производят гидрирование промежуточного элемента.40 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США Мо 3284174, кл, 29 - 183.5,1966. 2. Манка Г. Пайка и припой, М., Машино 45 строение, 1968, с. 305 в 3,М 8080 иг./ аагг нопелько оставите ехрсЛ А, Камывникова Заказ 2991/11 Изд.12 НПО Госуларствеиного по Лелам и 113035, Москва, Подписное 0 Тираж 1207комитета Совета Министров СССзобретений и открытийЖ, Раушская наб., л, 4/5 Типография, нр. Сапунова,сдактор Г. Мозжечкова ректоры: Е. Хмелева и Л. Орлова