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管状适配器钛不锈钢真空扩散焊

发布人:管理员 发布时间:2022-11-15

本文最接近的基本特征集是管状适配器钛不锈钢的扩散焊接方法,该方法包括伸缩连接,加热,变形和承受由钛制成的适配器的管状部分,位于不锈钢适配器钢的外部,在其内表面上制作环形槽,深度不超过0.5毫米, 在焊接丁醛和超细镍粉之前填充浇灌浆料,超细镍粉的含量为61%至80%(RF专利号2617807,IPC W23K 20/16,W23K 20/22,V23K 101/06,2017年4月26日)。

上述方法的缺点是在焊接过程中,钛适配器管状部分的金属保持较高的硬度,并且在焊接过程中破坏了不锈钢适配器管状部分内表面上环形凹槽的轮廓。结果,适配器的焊接管状部件不会发生令人满意的机械粘附,其结构强度降低。

除了这个缺点之外,当应用已知方法时,聚乙烯醇缩丁醛和超细镍粉的悬浮液分布不均匀地发生在待焊接部件的表面上,因此,扩散区的尺寸和机械性能在焊接接头的不同位置是不同的。

本文是为了提高钛不锈钢管状适配器焊接接头的可靠性和质量。实现的技术成果是提高了钛不锈钢管状适配器焊接部件的机械联轴器质量。该技术结果是通过使用制造管状适配器钛不锈钢的扩散焊接的方法实现的,包括伸缩连接,加热,变形并保持在扩散焊接温度下由钛制成的适配器的管状部分,位于其外部是不锈钢管状适配器, 在其内表面上制作深度不超过0.5 mm的环槽,在焊接之前,填充有悬浮液和聚乙烯醇缩丁醛和超细镍粉,超细镍粉含量从61%到80%,扩散焊接分两个阶段进行,第一阶段扩散焊接在950-975°C的温度下进行, 在最后阶段 - 在765-815°C的温度下,阶段之间的间隔选择等于300至600秒,最后阶段的曝光时间在61-158秒的范围内。

实验确定,为了降低钛适配器管状部分的硬度,扩散焊接必须分两个阶段进行。每个阶段都涉及通过施加焊接压力使适配器的焊接部件发生塑性变形。必须分两个阶段进行焊接,以消除适配器的焊接部件与工具部件之间的技术间隙,以及用钛制适配器管状部分的金属填充环形槽的轮廓。

在第一阶段,焊接温度应提高到950°C,但应注意,为了避免在环形凹槽轮廓的平坦区域与钛适配器内部之间的接触点长时间接触时在不锈钢和钛合金之间形成共晶, 焊接温度不应超过975°C,即第一阶段的扩散焊接应在950-975°C的温度范围内进行。

在最后阶段,扩散焊接应在765至815°С的温度范围内进行,在该温度范围内,连接材料的原子接近形成原子间键的距离并发生物理相互作用。至于指定范围内的温度边界值,是由于在高于815°C的温度下钛和镍之间会形成共晶,并且为了保持钛适配器内部的高延展性,扩散焊接的温度不应低于765°C。

阶段之间300到600秒的时间间隔是通过实验设置的。

为了获得高质量可靠的钛不锈钢管适配器焊接接头,最后阶段的暴露时间应为61-158秒,因为正如实验所确定的那样,在此期间扩散过程完全完成并且没有发生平衡金属间形成。Ti2Ni的相,使化合物脆化。该方法的一个示例。

为了对适配器的管状部分(例如PT-ZV钛合金)和不锈钢适配器的管状部分(例如08X18H10T奥氏体钢)进行扩散焊接,在将适配器的管状部件组装在不锈钢适配器管状部件的内表面上之前,先切割环形凹槽。 深度为0.3毫米,然后填充由聚乙烯醇缩丁醛和超细镍粉组成的悬浮液, 悬浮质量为75%。接下来,进行零件组装,由不锈钢管状零件适配器组成,该适配器放置在钛制适配器的管状零件外部,形成伸缩连接。扩散焊接分两个阶段进行。在第一阶段,焊接组件的感应加热在真空焊接室中进行,温度为965°C,在此期间聚乙烯醇缩丁醛完全蒸发,随后通过真空系统泵送。在环形凹槽中,只剩下超细镍粉。在焊接过程中,通过将锥形心轴压入组件中到预定深度来分配由钛制成的适配器的管状部分。当分配由钛制成的管状适配器部件时,待焊接的表面会变形,超细镍粉会通过完全连续填充环槽来压实。然后,以400秒的间隔将焊接温度降低到790°C,并通过最终压制心轴进行第二个 - 最后的焊接阶段。结果是金属的体积相互作用,在零件之间以及零件与中间层之间形成金属键。在接触表面上形成过渡扩散区,最终在最后阶段在790°C的温度下老化120秒时形成。冷却后将管状适配器钛不锈钢锥形芯轴敲出。

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