SU1355413A1

SU1355413A1 - Method of diffusion welding

Info

Publication number: SU1355413A1
Application number: SU864018991A
Authority: SU
Inventors: Владимир Николаевич Кушнарев; Леонид Владимирович Чесноков; Евгений Николаевич Башилов; Виктор Васильевич Герасютин; Виталий Сидорович Несмих; Виктор Николаевич Мироненко
Original assignee: Институт Электросварки Им.Е.О.Патона
Priority date: 1986-02-11
Filing date: 1986-02-11
Publication date: 1987-11-30

Abstract

Изобретение относитс к сварке давлением с подогревом, в частности к диффузионной сварке разнородных материалов и может быть использовано в различных област х промьшшен- ности. Целью изобретени вл етс - повышение срока службы защитного сло при температуре вьше и упрощение технологии. Предварительно детали сложной составной оснастки подвергают химико-термической обработке в сыпучем карбонитриде бора. Детали размещают в контейнере, заполн ют его порошком карбонитрида бора, нагревают и осуществл ют всестороннее сжатие в течение заданного времени Это позвол ет достичь определенного уровн прочности контактирующих поверхностей за счет образовани на них карбидов , нитридов и боридов, благодар чему элементы оснастки могут использоватьс неоднократно. сл ро The invention relates to pressure welding with heating, in particular, diffusion welding of dissimilar materials and can be used in various industrial areas. The aim of the invention is to increase the service life of the protective layer at a higher temperature and simplify the technology. Pre-parts of complex composite tooling are subjected to chemical and heat treatment in bulk boron carbonitride. Parts are placed in a container, filled with boron carbonitride powder, heated and fully compressed for a predetermined time. This allows a certain level of strength of the contacting surfaces to be achieved due to the formation of carbides, nitrides and borides on them, due to which the tooling elements can be used repeatedly. sl

Description

Изобретение относитс к сварке давлением с подогревом, в частности к диффузионной сварке разнородных материалов , и может быть использовано в различных област х промьшшенности.The invention relates to pressure welding with heating, in particular to diffusion welding of dissimilar materials, and can be used in various industrial areas.

Целью изобретени вл етс повышение срока службы защитного сло приThe aim of the invention is to increase the service life of the protective layer when

температуре выше 1000 С и упрощение технологии.temperatures above 1000 ° C and simplified technology.

Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.

Перед сборкой под ди)фузионную сварку элементы сложной составной оснастки промывают в ацетонеj высуши- вают на воздухе и устанавливают в контейнер . Заполн ют его сыпучим карбо- нитридом бора так, чтобы все элементы оснастки были покрыты порошком и не имели контакта между собой. -, Контейнер устанавливают в термическую печь, нагревают его до температуры от 0,5 до 0,8 температур плав- JJeни материала, из которого изготовлены элементы оснастки. Пуансоном создают в контейнере давление 15,0 - 20,0 МПа и выдерживают 3-5 ч. После этого контейнер охлаждают до 50-60°С вместе с печью, где проходила обработка . Затем контейнер вынимают из печи, извлекают изделие,, очищают и приступают к сборке оснастки дл диффузионной сварки.Before assembling under di- fusion welding, elements of a complex composite tool are washed in acetone, dried in air and placed in a container. Fill it with bulk boron carbonate nitride so that all tooling elements are covered with powder and do not have contact with each other. - The container is installed in a thermal furnace, heated to a temperature of from 0.5 to 0.8 temperatures of the melting point of the material from which the accessories are made. The punch creates a pressure of 15.0 - 20.0 MPa in the container and withstands 3-5 hours. After that, the container is cooled to 50-60 ° C together with the furnace, where it was processed. Then the container is removed from the furnace, the product is removed, cleaned and the assembly of the equipment for diffusion welding is started.

Предварительна химико-термическа обработка оснастки и «е элементов в среде карбонитрида бора обеспечивает достижение определенного уровн прочности: посредством накоплени в поверхностном слое деталей карбидовjPreliminary chemical-thermal treatment of equipment and elements in the environment of boron carbonitride ensures the achievement of a certain level of strength: by accumulating carbides in the surface layer

нитридов и боридов Initrides and borides I

Ввиду того, что карбонитрид бораDue to the fact that boron carbonitride

обладает высокими огнеупорными свойствами , обработку в его среде необходимо вести при температурах до 2500-2600 С. Однако эта температура дл многих материалов вл етс выйе их точки плавлени . Поэтому температура обработки в сыпучей среде карбонитрида бора определена от 0,5 до 0,8 температуры плавлени обраба- тываемого материала, но при этом создают плотный физический контакт межд карбонитридом бора и обрабатываемым изделием путем всестороннего сдавливани пор дка 15-20 МПа. Дл получени в поверхностном слое необходимых прочностных характеристик указанную химико-термическую обработку провод с длительной вьадержкой 3 - 5 ч.possesses high refractory properties; treatment in its environment must be carried out at temperatures up to 2500-2600 C. However, this temperature for many materials is higher than their melting point. Therefore, the treatment temperature in the boron carbonitride granular medium is determined from 0.5 to 0.8 melting points of the material being processed, but this creates close physical contact between the boron carbonitride and the processed product by compressing in the order of 15-20 MPa. In order to obtain the required strength characteristics in the surface layer, the indicated chemical-thermal treatment of the wire is with a long retention time of 3 to 5 hours.

00

2020

30thirty

,g , , g,

В результате элементы оснастки приобретают свойства, позвол ющие использовать их при диффузионной сварке с температурой выше 1000 С, не требу ремонта или замены длительное врем в процессе эксплуатации.As a result, the tooling elements acquire properties that allow their use in diffusion welding with a temperature above 1000 ° C, without requiring repair or replacement for a long time during operation.

Обработка деталей оснастки при температуре ниже О,,5 температуры плавлени их материалов, давлении меньше 15 МПа и времени меньше 3 ч не обеспечивают качественного покрыти , и детали оснастки свариваютс между собой.Processing the parts of the tooling at a temperature below O ,, 5 of the melting temperature of their materials, a pressure of less than 15 MPa and a time of less than 3 hours does not provide a high-quality coating, and the parts of the equipment are welded together.

При обработке деталей nprt температуре Bbmie 0,8 температуры плавлени их материалов у давлении больше 20 МПа; и времени более 5 ч детали оснастки короб тс и станов тс непригодными дл сборки.When processing parts nprt temperature Bbmie 0.8 melting point of their materials at pressures greater than 20 MPa; and over 5 hours of time, the tooling parts are boxed and become unsuitable for assembly.

Пример осуществлени способа.An example of the method.

Диффузионную сварку деталей проводили в сложной составной оснастке, котора содержала шпильки и гайки, 25 изготовленные из ниоби . Предварительно шпильки и гайки были подвергнуты химико-термической обработке в среде карбонитрида бора при с выдержкой А ч и давлении 18 Ша. После чего свариваемые детали были установлены в осн стке и закреплены в ней крепежными элементами с защитным слоем. После этого собранный узел устанавливали в вакуумную камеру, создавали в ней вакуум, нагревали 35 до 1600°С и осуществл ли изотермическую выдержку в течение 3 ч. После сварки оснастку со свариваемыми детал ми разбирали и использовали ее дл последующих сварок до 20 раз.Diffusion welding of parts was carried out in a complex composite tooling, which contained studs and nuts, 25 made of niobium. Previously, the studs and nuts were subjected to chemical and thermal treatment in an environment of boron carbonitride at an exposure time of A h and a pressure of 18 Sha. After that, the parts to be welded were installed in the base and secured in it with fasteners with a protective layer. After that, the assembled unit was installed in a vacuum chamber, a vacuum was created in it, heated to 35 to 1600 ° C, and isothermally aged for 3 hours. After welding, the tooling with the parts to be welded was disassembled and used for subsequent welding up to 20 times.

4040

Claims

Invention Formula

The method of diffusion welding with preliminary chemical-heat treatment of elements of complex composite tooling 5 in the working environment to obtain a protective layer, which excludes welding of the welded parts to the tooling and welding the tooling elements among themselves, characterized in that, in order to improve the service life of the coating layer at temperatures above 1000 ° C and simplification of technology, bulk boron carbonitride is taken as a working medium, and the treatment is carried out by all-round compression at a temperature of 0.5-0.8 melting point Methods and material display delayed 3-5 hours and at a pressure of 15 20 MB.

0

five