Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Соединение порошковых жаропрочных сплавов при помощи исчезающей жидкой фазы

28.01.2020

При этом методе в зазор между соединяемыми деталями помещают тонкий промежуточный слой (фольгу) тщательно подобранного состава. Удерживаемую при помощи небольших сжимающих усилий сборку подвергают нагреву в вакууме или атмосфере аргона. На рис. 8.16 показаны четыре последовательных стадии процесса соединения. На первой стадии происходит плавление промежуточного слоя и заполнение расплавом зазора между соединяемыми поверхностями. В процессе изотермической выдержки между жидким слоем и основным металлом происходит диффузионный обмен легирующими элементами, приводящий к затвердеванию расплава вследствие изменения его состава. Таким образом, в результате изотермического затвердевания образуется соединение с микроструктурой, мало отличающейся от структуры основного сплава. Увеличивая время выдержки при T образования связи, можно добиться более полной гомогенизации.

Рассмотренный метод представляет собой как бы технологию «жидкофазного диффузионного соединения», сочетающую простоту метода печной пайки с высокой прочностью соединений, характерной для диффузионной сварки в твердой фазе. Существует несколько разновидностей технологии, известных под такими названиями, как «активированная диффузионная сварка», «диффузионная пайка» и «эвтектическая сварка».
Соединение порошковых жаропрочных сплавов при помощи исчезающей жидкой фазы

При соединении деталей из сплава U700 применяют, например, промежуточный слой состава Ni—15Сr—15Со—5Мо—2,5В. Уровень содержания Cr, Co, Mo соответствует таковому в сплаве U700. Алюминий и титан, отсутствующие в промежуточном слое, диффундируют в него в процессе образования соединения.

Метод пайки с исчезающей жидкой фазой не требует применения больших давлений и, соответственно, специальной оснастки. Кроме того, осуществление процесса в изотермических условиях позволяет избежать отрицательных эффектов, связанных с ликвацией растворенных элементов. Основная трудность заключается в том, что промежуточный слой должен быть достаточно тонким, для того чтобы могло образоваться однородное соединение, и в то же время достаточно толстым, чтобы технология была осуществимой в промышленных условиях.

Сообщалось о получении соединений, равных по прочности основному металлу, на большом числе жаропрочных сплавов на основе Ni, Fe и Co. Представляется, однако, вероятным, что для достижения тех уровней прочности и однородности соединения, которые получаются при диффузионной сварке, при данном методе необходимы более длительные выдержки и/или более высокие температуры.

До сих пор метод применялся лишь для соединения сплавов обычной технологии. Его использование для соединения жаропрочных сплавов, получаемых методом порошковой металлургии, потребует тщательного выбора технологических параметров и составов промежуточного слоя, поскольку, как и при пайке, быстрая диффузия бора в мелкозернистый порошковый жаропрочный сплав может стать причиной пористости соединения.

Так как присутствие боридов, алюминидов и карбидов делает фольгу хрупкой и нетехнологичной, в настоящее время разрабатывается способ, основанный на использовании нескольких пластичных промежуточных слоев, свободных от этих соединений. Пайка происходит в результате совместного плавления нескольких слоев фольги разных составов.

Изучается также вариант технологии, включающий нанесение электролитического покрытия никеля (иногда, дополнительно, хрома) по крайней мере на одну из соединяемых поверхностей. Затем покрытие частично борируют, доводя содержание В в нем до 2—4,5% и снижая тем самым его Tm по отношению к Tm сплава. Покрытие и служит промежуточным слоем при соединении деталей по методу исчезающей жидкой фазы.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: