[go: up one dir, main page]

RU2568035C2 - Method of fusion welding of molybdenum with iron-nickel alloys - Google Patents

Method of fusion welding of molybdenum with iron-nickel alloys Download PDF

Info

Publication number
RU2568035C2
RU2568035C2 RU2013152452/02A RU2013152452A RU2568035C2 RU 2568035 C2 RU2568035 C2 RU 2568035C2 RU 2013152452/02 A RU2013152452/02 A RU 2013152452/02A RU 2013152452 A RU2013152452 A RU 2013152452A RU 2568035 C2 RU2568035 C2 RU 2568035C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
molybdenum
iron
barrier layer
nickel alloy
welding
Prior art date
Application number
RU2013152452/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013152452A (en
Inventor
Владимир Павлович Гордо
Александр Николаевич Семёнов
Нина Петровна Левая
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество "Ордена Ленина Научно-Исследовательский И Конструкторский Институт Энерготехники Имени Н.А. Доллежаля"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое Акционерное Общество "Ордена Ленина Научно-Исследовательский И Конструкторский Институт Энерготехники Имени Н.А. Доллежаля" filed Critical Открытое Акционерное Общество "Ордена Ленина Научно-Исследовательский И Конструкторский Институт Энерготехники Имени Н.А. Доллежаля"
Priority to RU2013152452/02A priority Critical patent/RU2568035C2/en
Publication of RU2013152452A publication Critical patent/RU2013152452A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2568035C2 publication Critical patent/RU2568035C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Arc Welding In General (AREA)
  • Welding Or Cutting Using Electron Beams (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to fusion welding of molybdenum article with iron-nickel alloy article to making of overlap joint. The groove is, first, made on molybdenum article surface, under the molten pool centre. Copper wire is fitted in said groove. Barrier layer and the weld are formed simultaneously by fusion of copper wire and iron-nickel alloy. Barrier layer thicker at the temperature peak point, under the molten pool, thicker than in periphery. That is, more efficient protection against intensive interaction of molybdenum with iron-nickel alloy is formed at the most critical point.
EFFECT: levelled temperature-time conditions of interaction of metals in welding.
3 dwg

Description

Изобретение относится к области сварки плавлением разнородных металлов, а более конкретно молибдена с железоникелевыми сплавами.The invention relates to the field of fusion welding of dissimilar metals, and more particularly molybdenum with iron-nickel alloys.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к изобретению является способ сварки плавлением молибдена с железоникелевыми сплавами, при котором на поверхности молибдена создают промежуточный барьерный слой из меди (патент РФ №2049622, МПК В23К 9/23, опубл. 10.12.1995 г.).The closest set of essential features to the invention is a method of fusion welding of molybdenum with iron-nickel alloys, in which an intermediate barrier layer of copper is created on the surface of molybdenum (RF patent No. 2049622, IPC V23K 9/23, publ. 10.12.1995).

В известном способе барьерный слой создают перед сваркой, для этого к изделию из молибдена в вакуумной печи припаивают прокладку из ниобия путем расплавления медной фольги. В результате на поверхности молибдена получают промежуточный барьерный слой, состоящий из слоя ниобия и слоя меди, каждый из которых имеет определенную толщину. Затем изделие из молибдена с барьерным слоем и изделие из железоникелевого сплава собирают и в сборе производят сварку с расплавлением более легкоплавкого металла.In the known method, a barrier layer is created before welding, for this, a niobium gasket is soldered to a molybdenum product in a vacuum furnace by melting the copper foil. As a result, an intermediate barrier layer is obtained on the surface of molybdenum, consisting of a niobium layer and a copper layer, each of which has a certain thickness. Then, the molybdenum product with a barrier layer and the iron-nickel alloy product are assembled and assembled to produce welding with the melting of a more fusible metal.

Недостатком известного способа является то, что происходит взаимодействие металлов с неравномерной интенсивностью по ширине сварочной ванны. При оптимальных температурно-временных условиях на периферии сварочной ванны в ее центре они близки к критическим или переходят за предел оптимальных. Причем эти условия взаимодействия трудно регулируемы и в случае превышения их значений выше оптимальных приводят к образованию значительного количества интерметаллидов, что снижает прочностные свойства сварных соединений. Кроме этого недостатком известного способа является то, что технология создания барьерного слоя в известном способе весьма трудоемка и требует изготовления сложной оснастки для каждого типоразмера свариваемого изделия.The disadvantage of this method is that there is an interaction of metals with uneven intensity across the width of the weld pool. Under optimal temperature and time conditions at the periphery of the weld pool in its center, they are close to critical or go beyond the optimum. Moreover, these interaction conditions are difficult to control and if their values are exceeded above the optimum, they lead to the formation of a significant amount of intermetallic compounds, which reduces the strength properties of welded joints. In addition, the disadvantage of this method is that the technology of creating a barrier layer in the known method is very time-consuming and requires the manufacture of complex equipment for each size of the welded product.

Задачей настоящего изобретения является создание технологически упрощенного способа сварки плавлением молибдена с железоникелевыми сплавами, позволяющего получить высокопрочные сварные соединения.The present invention is the creation of a technologically simplified method of fusion welding of molybdenum with iron-nickel alloys, which allows to obtain high-strength welded joints.

Технический результат, который достигается при использовании настоящего изобретения, заключается в выравнивании температурно-временных условий взаимодействия металлов в процессе сварки по площади сварочной ванны. Под сварочной ванной в месте пика температуры образуется барьерный слой большей толщины, чем по периферии, т.е. формируется более эффективная защита от интенсивного взаимодействия молибдена с железоникелевым сплавом в самом критическом месте.The technical result that is achieved using the present invention is to equalize the temperature-time conditions for the interaction of metals in the welding process over the area of the weld pool. A barrier layer of a greater thickness is formed under the weld pool at the temperature peak, than at the periphery, i.e. a more effective protection is formed from intensive interaction of molybdenum with an iron-nickel alloy in the most critical place.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе сварки плавлением молибдена с железоникелевыми сплавами, при котором на поверхности молибдена создают промежуточный барьерный слой из меди, согласно заявленному изобретению барьерный слой создают в процессе сварки, при этом используют медную проволоку, которую размещают в канавке, имеющей глубину, не превышающую диаметр круглого сечения или высоту прямоугольного сечения проволоки, причем канавку выполняют в молибдене под центром образования сварочной ванны.The specified technical result is achieved by the fact that in the known method of fusion welding of molybdenum with iron-nickel alloys, in which an intermediate barrier layer of copper is created on the surface of the molybdenum, according to the claimed invention, the barrier layer is created during the welding process, using a copper wire, which is placed in the groove, having a depth not exceeding the diameter of the circular cross section or the height of the rectangular cross section of the wire, the groove being made in molybdenum under the center of formation of the weld pool.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена сборка изделий из молибдена и железоникелевого сплава перед сваркой (общий вид, продольное сечение), на фиг.2 показана канавка с медной проволокой (вид А), на фиг.3 изображено сварное соединение изделий из молибдена и железоникелевого сплава (общий вид, продольное сечение).The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows the assembly of products from molybdenum and an iron-nickel alloy before welding (general view, longitudinal section), figure 2 shows a groove with copper wire (type A), figure 3 shows a welded joint of products from molybdenum and an iron-nickel alloy (general view, longitudinal section).

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Для выполнения нахлесточного соединения изделия 1 из молибдена и изделия 2 из железоникелевого сплава, например из нимоника, предварительно перед сборкой изделий 1 и 2 на наружной поверхности изделия из молибдена 1 под центром образования сварочной ванны (расположения предполагаемого источника тепла, например электронного луча) выполняют канавку для размещения медной проволоки 3. Выполнение канавки в изделии 2 из нимоника нецелесообразно, т.к. в этом случае взаимодействие между нимоником и медной проволокой будет происходить при повышенных температурах, что приведет к образованию структур, отрицательно влияющих на механические свойства сварного соединения. Канавку в изделии 1 выполняют глубиной, равной диаметру проволоки 3 (в случае применения проволоки круглого сечения) или равной высоте сечения проволоки (в случае применения проволоки прямоугольного сечения).To perform the lap joint of the article 1 of molybdenum and the article 2 of an iron-nickel alloy, for example of nimonik, a groove is made before the assembly of the articles 1 and 2 on the outer surface of the article of molybdenum 1 under the center of formation of the weld pool (location of the proposed heat source, for example, an electron beam) for placement of copper wire 3. The groove in the product 2 of nimonics is impractical because in this case, the interaction between the nimonic and the copper wire will occur at elevated temperatures, which will lead to the formation of structures that adversely affect the mechanical properties of the welded joint. The groove in the product 1 is performed with a depth equal to the diameter of the wire 3 (in the case of the use of round wire) or equal to the height of the wire cross-section (in the case of the use of rectangular wire).

Проволоку берут сечением, ориентировочно составляющим 5-15% сечения сварного шва, т.е. диаметр проволоки, например, должен составлять ориентировочно 1 4

Figure 00000001
толщины изделия из нимоника. Например, для толщины трубы 2 мм применяют проволоку диаметром 0,5 мм. После выполнения канавки, в которой располагают медную проволоку 1, осуществляют сборку изделий 1 и 2 сварного соединения внахлестку без зазора. Для этого на изделии из молибдена 1 сверху располагают изделие 2 из нимоника, при этом кромку изделия 1 оставляют выдвинутой за пределы центра канавки на величину, при которой происходит ее расплавление с образованием половины сварного шва по его ширине. Сварочный источник тепла, например электронный луч, наводят на место предполагаемого расположения медной проволоки 3. Процесс осуществляют с расплавлением только нимоника и медной проволоки. При этом молибден находится в твердом состоянии. Сварку осуществляют на минимально возможном режиме, чтобы исключить перегрев металлов в зоне их контакта. В процессе сварки при расплавлении проволоки 3 образующееся покрытие способствует смачиванию молибдена жидким металлом и создает медный барьерный слой, препятствующий интенсивному взаимодействию нимоника с молибденом. В центре сварочной ванны температура больше, чем на периферии, поэтому барьерный слой соответственно имеет большую толщину, что обеспечивает равномерный процесс взаимодействия металлов. Сварной шов 4, образующийся в процессе сварки, имеет механическое зацепление за счет затекания расплавленного металла в канавку, что также улучшает механические свойства сварного соединения.The wire is taken with a cross section of approximately 5-15% of the cross section of the weld, i.e. the diameter of the wire, for example, should be approximately one four
Figure 00000001
the thickness of the product from nimonika. For example, for a pipe thickness of 2 mm, a wire with a diameter of 0.5 mm is used. After completing the groove in which the copper wire 1 is located, assembling the products 1 and 2 of the welded lap joint is performed without a gap. To do this, on a molybdenum product 1, a nemonic product 2 is placed on top, while the edge of the product 1 is left extended beyond the center of the groove by the amount at which it melts to form half of the weld along its width. A welding heat source, such as an electron beam, is directed to the place of the intended location of the copper wire 3. The process is carried out with the melting of only nimonics and copper wire. In this case, molybdenum is in a solid state. Welding is carried out at the lowest possible mode to prevent overheating of metals in their contact zone. In the welding process during the melting of wire 3, the resulting coating promotes the wetting of molybdenum with liquid metal and creates a copper barrier layer that prevents the intensive interaction of nimonic with molybdenum. In the center of the weld pool, the temperature is greater than at the periphery; therefore, the barrier layer accordingly has a greater thickness, which ensures a uniform process of interaction of metals. The weld 4 formed during the welding process has mechanical engagement due to the flow of molten metal into the groove, which also improves the mechanical properties of the welded joint.

Claims (1)

Способ сварки плавлением изделия из молибдена с изделием из железоникелевого сплава, включающий формирование на поверхности изделия из молибдена промежуточного барьерного слоя из меди и сварку нахлесточного соединения, отличающийся тем, что предварительно на поверхности изделия из молибдена под центром образования сварочной ванны выполняют канавку, в которую размещают медную проволоку, а формирование барьерного слоя и сварного шва осуществляют одновременно путем расплавления медной проволоки и железоникелевого сплава. A method of fusion welding of a molybdenum product with an iron-nickel alloy product, comprising forming an intermediate copper barrier layer on the surface of the molybdenum product and lap joint welding, characterized in that a groove is made on the surface of the molybdenum product under the center of formation of the weld pool, into which copper wire, and the formation of the barrier layer and the weld is carried out simultaneously by melting the copper wire and the iron-nickel alloy.
RU2013152452/02A 2013-11-26 2013-11-26 Method of fusion welding of molybdenum with iron-nickel alloys RU2568035C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013152452/02A RU2568035C2 (en) 2013-11-26 2013-11-26 Method of fusion welding of molybdenum with iron-nickel alloys

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013152452/02A RU2568035C2 (en) 2013-11-26 2013-11-26 Method of fusion welding of molybdenum with iron-nickel alloys

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013152452A RU2013152452A (en) 2015-06-10
RU2568035C2 true RU2568035C2 (en) 2015-11-10

Family

ID=53285025

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013152452/02A RU2568035C2 (en) 2013-11-26 2013-11-26 Method of fusion welding of molybdenum with iron-nickel alloys

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2568035C2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU219717A1 (en) * К. В. Любавский, И. П. Левтонов , Я. П. Стамохин METHOD OF WELDING BY MELTING FUSED-METAL METALS WITH STEEL
RU2049622C1 (en) * 1993-06-03 1995-12-10 Московский авиационный технологический институт им.К.Э.Циолковского Method of fusion welding of refractory metals with ferrum-base alloys
DE10304954A1 (en) * 2003-02-06 2004-08-19 Volkswagen Ag To weld together materials of different characteristics, e.g. for vehicle bodywork, a molten bath is formed in the lower melting point material followed by an arc to form a solder bond

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU219717A1 (en) * К. В. Любавский, И. П. Левтонов , Я. П. Стамохин METHOD OF WELDING BY MELTING FUSED-METAL METALS WITH STEEL
RU2049622C1 (en) * 1993-06-03 1995-12-10 Московский авиационный технологический институт им.К.Э.Циолковского Method of fusion welding of refractory metals with ferrum-base alloys
DE10304954A1 (en) * 2003-02-06 2004-08-19 Volkswagen Ag To weld together materials of different characteristics, e.g. for vehicle bodywork, a molten bath is formed in the lower melting point material followed by an arc to form a solder bond

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013152452A (en) 2015-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102092038B1 (en) Method for stitch-welding a front flange joint
KR101728769B1 (en) Welded blank assembly and method
Chen et al. Influence of processing parameters on the characteristics of stainless steel/copper laser welding
KR101257360B1 (en) Welded steel pipe welded with a high energy density beam, and a manufacturing method therefor
EP2960007B1 (en) Laser weld method and weld structure
JP5505369B2 (en) Laser welded joint with excellent joint strength and manufacturing method thereof
JP6690540B2 (en) Laser welded joint and laser welding method
KR102196368B1 (en) Laser welding of steel with power modulation to prevent hot cracking
US20140246272A1 (en) Method for producing a fork arm, and fork arm
Saida et al. Diode laser brazing of aluminium alloy to steels with aluminium filler metal
KR20180019214A (en) Fillet arc welded joint and manufacturing method thereof
CN104384718A (en) A Ti2AlNb-based intermetallic compound double-beam pulsed laser welding method
RU2606682C2 (en) Shaped part made by laser welding
RU2568035C2 (en) Method of fusion welding of molybdenum with iron-nickel alloys
CA2963921A1 (en) Laser welded joint and method of production of same
Mohid et al. Dissimilar materials laser welding characteristics of stainless steel and titanium alloy
JP2012179658A (en) Method for producing building member
JP5088920B2 (en) Manufacturing method for building components
Yadav et al. Mathematical modelling of heat affected zone width in submerged arc welding process
JP6226678B2 (en) Method of soldering aluminum material
JP6642925B2 (en) Welding method
RU2544763C2 (en) Production of thin-sheet structures of molybdenum or its alloys
TWI854514B (en) Plate material, joint body, plate material joining method and plate material manufacturing method
RU135566U1 (en) ASSEMBLY FOR WELDED AND BRAZED JOINT OF LARGE-SIZED THIN-SHEET STRUCTURE
US9309581B2 (en) Method for creating a hardened steel assembly