 |
Реклама. ООО ГК "Велунд Сталь Сибирь" ИНН 5405075282 Erid: 2SDnjf1Guop
| |
При температурах 1400° С и выше наблюдалось хорошее сварное соединение (рис. 171, л). При микроструктурном исследовании не обнаружено образования новой фазы вдоль линии контакта. Характер сварного соединения карбид молибдена — вольфрам очень напоминает уже рассмотренные соединения М02 — С — Мо. Четкая граница между карбидом и металлом сохраняется до температуры 1700° С. Наблюдающиеся изменения микротвердости у линии контакта со стороны металла и карбида происходят, очевидно, благодаря диффузии свободного углерода из карбида молибдена.
Исследование диффузионной сварки карбида вольфрама с молибденом проводилось в интервале температур 1400— 2000° С, сваривание начиналось лишь с температуры 1600° С, причем сварное соединение хорошего качества наблюдалось при температуре 1850° С. Сварной шов (рис. 171, м) представляет собой широкую двухфазную область с резко отличной структурой и твердостью. Фаза на границе с молибденом напоминает по структуре и твердости карбид молибдена М02С. Фаза, граничащая с карбидом вольфрама с микротвердостью 3250 кГ/мм2, является сложным молибдено-вольфрамовым карбидом.
Диффузионная сварка карбида вольфрама с вольфрамом исследовалась в температурном интервале 1500—1900° С; сваривание происходит во всем температурном интервале, но сварной шов хуже, чем при соединении карбида молибдена с молибденом, большее количество пор и трещин (рис. 171, н). На микрофотографии четко видно образование новой фазы. Микротвердость новой фазы при температурах 1800—1900° С выше микротвердости карбида WC. Очевидно, в результате диффузии углерода из карбида вольфрама в вольфрам происходит обеднение карбида углеродом, что сопровождается снижением его твердости- Твердость металла в результате растворения в нем углерода растет. Новая фаза, образующаяся на границе карбид вольфрама — вольфрам, по-видимому,— карбид вольфрама W2C, имеющий более высокую твердость, чем WC, или смесь двух карбидов WC и W2C. Известно, что карбид вольфрама WC образуется с поглощением энергии и является неустойчивым соединением. Эта неустойчивость проявляется в его практическом распаде по реакции
2WC=W2C + C,
а также в способности растворяться в химически более прочных кубических карбидах (титана, циркония, ниобия, тантала). Возможно, что в случае контакта карбида вольфрама с вольфрамом при высоких температурах происходит разложение карбида WC на W2C и углерод. Последний диффундирует в металл, повышая его твердость.
Основная трудность при сварке вольфрама сопряжена с высокой температурой плавлении и требуемой чистотой металла сварного шва. Вольфрам интенсивно адсорбирует кислород при температуре 1000оС, если давление воздуха превышает
1.10-2 мм рт. ст. Дуговая сварка вольфрама производится в струе смеси сухого воздуха и водорода, например, угольным электродом, а также через прокладку из фольги другого металла или сплава. Молибден с вольфрамом паяют молибденорутениевой эвтектикой в смеси азота с водородом и другими припоями Пайка ограничивает работоспособность вольфрамовых соединений температурой плавления припоя. Применяемые способы сварки, приводя к насыщению вольфрама кислородом, повышают хрупкость соединения.
Очень перспективна электроннолучевая сварка в вакууме для соединения тугоплавких металлов, однако она неприменима для соединения по относительно большой поверхности. В этом случае наиболее рациональна диффузионная сварка в вакууме.
Диффузионная сварка тугоплавких металлов проводится в вакууме, чем обеспечивается максимальная зашита высокоактивных тугоплавких металла от кислорода и азота. Вакуум имеет ряд преимуществ по сравнению с защитной атмосферой. Вакуум представляет собой защитную атмосферу вышкой частоты
и однородности, так как в течение всего процесса непрерывно откачиваются выделяющиеся газы.
Создание и поддержание вакуума значительно дешевле, чем
защитных атмосфер. В вакууме лучше физические и технологические свойства обработанных материалов. Многие материал (титан, ниобий, цирконий и др.) могут обрабатываться только в вакууме. Вакуум ускоряет химические реакции, зависящие от температуры и давления, так как способствует диссоциации окислов и карбидов при сравнительно низких температурах Диффузия газов в раскаленную поверхность изделий исключена.
В связи с этим все большее распространение получают способы сварки в вакууме. Так как в вакууме сетка окислов и нитридов по границам зерен исключена, то этот способ предупреждает хрупкость соединения. Аналогичным образом путем соответствующего режима можно предотвратить быстрый рост зерна, что будет способствоватъ меньшему охрупчиванию сварного соединения.
Для отработки режимов диффузионной сварки в вакууме применялся вольфрам ВЧ (пруток 16X16) и молибден МЧ (пруток диаметром 12 мм). Окончательно технологию диффузионной сварки разрабатывали применительно к описанным выше материалам на образцах диаметром 35 мм, из вольфрама ВЧ (б = 1,5 мм), вольфрам-рения ВР-10 (б = 1,5 мм и молибде
 Сварка образцов и деталей осуществлялась и на сварочной диффузионной вакуумной установке СДВУ-16 (см, рис, 46).
Для создания относительно высокой температуры (до 2500°С), необходимой для сварки тугоплавких металлов, использовался высокочастотный генератор Л3-67, Гидравлическая система обеспечивает давление при применении мультипликатора до 17 т. Вакуумная система обеспечивала разрежение 1 • 10-2-1.10-4 мм рт. ст. Измерение вакуума осуществлялось вакуумметром ВИТ-1, давления —манометром МДС-100, температуры — термометром ОППИР-09 или термопарой ВР-5/20, регулировалась температура потенциометром ПСР-1 в пределах 3—2500°С. Образцы испытывали: на изгиб, на угол загиба до 170°, проводили металлографические исследования, ультразвуковой кронтроль, технологический контроль (штамповка), эксплуатационную проверку,
Для определения режимов диффузионной сварки в вакууме, обеспечивающих равнопрочность сварного стыка и основного металла, сварные образцы длиной 50 мм сечением 12 X 12 испытывались на изгиб, на машине фирмы Лозенхаузен (максимальная нагрузка 25 т). Режим сварки считался удовлетворительным, если разрушение происходило по основному металлу. Испытание на растяжение не применяли из-за неудовлетворительной механической обрабатываемости вольфрама при комнатной температуре.
Биметаллические диски диаметром 35 мм штамповали на конус с углом 17° на пятитонном эксцентриковом прессе при температуре 1300—1400° С, Угол был выбран таким образом, чтобы при оптимальном режиме сварки обеспечивалась последующая штамповка плоских заготовок зеркал для получения заданного угла загиба 17°. Качество сварки считалось удовлетворительным при отсутствии трещин в основном металле и расслоения по плоскости сварки. Металлографические исследования проводились при помощи микроскопа МИМ-8 с целью изучения зоны соединения и выявления дефектов сварного шва. Ультразвуковой контроль проводили по методике НИИХИММАШ при помощи де
фектоскопа УДМ-1М для выявления непроверов на плоских сваренных заготовках зеркал диаметром 100 мм.
Эксплуатационная проверка биметаллических (зеркал) анодов проводилась при температуре 2500—2000° С и 9000 об/мин. Сварка считалась удовлетворительной, если при этом не наступало расслоения и изменения формы рабочей поверхности.
Для сварки прутковый металл разрезали на заготовки длиной 25 мм и стыковали попарно. Предварительно свариваемые поверхности механически обрабатывали (шлифовали на шкурке до V6) и обезжиривали спиртом-ректификатом. Листовой металл подвергали травлению в селитрощелочной ванне (95% КОН или NaOH и 5% KNOs или NaNOs) для снятия окалины. Температура расплава 450° С. После травления металл промывали в горячей воде и сушили. Перед сваркой соединяемые поверхности подвергали химической обработке.
В ряде случаев между свариваемыми поверхностями помещали промежуточный слой (прокладки). Материал прокладки и форма его нанесения указаны в табл. 41. 
После механической и химической обработки свариваемых поверхностей детали помещали в сварочную камеру, где на них подавали установочное давление 0,5 kГ/mm2. После откачки до заданной степени разрежения и разогрева до необходимой температуры на детали передавалось сварочное давление. Во время сварки температура и давление выдерживались постоянными. По окончании сварки генератор отключался и температура постепенно снижалась за счет теплоотвода. Охлаждение в каморе происходило до 200° С. При этом давление составляло 0,5 кГ/мм2. Затем выпускался воздух, давление снималось и детали выгружали из сварочной камеры. После охлаждения сварные прутковые образцы исиытывали на изгиб, дисковые биметаллические образцы подвергались штамповке и металлографическому исследованию, а зеркала — ультразвуковому контролю и (выборочно) металлографическим исследованиям. Для отработки технологии диффузионной сварки в вакууме молибдена с вольфраморениевым сплавом в связи с дефицитностью последнего вначале определили параметры диффузионной
| 
НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ
НОВОСТИ
НОВЫЕ СТАТЬИ