Печать

2017 №03 (03) DOI of Article
10.15407/as2017.03.04 		2017 №03 (05)

Автоматическая сварка 2017 №03


Автоматическая сварка, № 3, 2017, с. 31-39
 

Диффузионная сварка в вакууме фольги из порошкового никель-хромового сплава

И. А. Гусарова1, А. М. Потапов1, Т. А. Манько1, Ю. В. Фальченко2, А. И. Устинов2, Л. В. Петрушинец2, Т. В. Мельниченко2


1КБ «Южное» им. М. К. Янгеля. 49008, г. Днепр, ул. Криворожская, 3. E-mail: info@yuzhnoye.com
2ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины. 03680, г. Киев-150, ул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
 
Реферат
В работе рассмотрено влияние параметров режима диффузионной сварки на формирование соединений из фольги порошкового сплава Ni–20Cr толщиной 25 мкм. Показано, что сварка сплава нихрома в диапазоне температур 800…1200 °С без применения промежуточных прослоек не позволяет получить бездефектные соединения. Исследованы особенности формирования соединений сплава Ni–Cr при использовании фольг в качестве промежуточных прослоек, полученных по технологии электронно-лучевого осаждения и конденсации в вакууме. В работе применяли фольгу с многослойной структурой систем Ni–Al, Ti–Cu и с пористой структурой из Cu, Ni и Co. Микроструктуру и химический состав соединений исследовали с помощью оптической и электронной микроскопии. Прочностные свойства металла в зоне соединений оценивали по результатам микроиндентирования и испытания плоских образцов на растяжение. Установлено, что применение при сварке подобных промежуточных прослоек позволяет получить бездефектную микроструктуру зоны соединения. Показано, что при сварке через промежуточную прослойку из пористых фольг на основе меди формируются соединения с прочностными свойствами на уровне основного металла. Библиогр. 18, табл. 2, рис. 9.
 
Ключевые слова: диффузионная сварка в вакууме, порошковый сплав Ni–Cr, пористые фольги, многослойные фольги, микроструктура, микроиндентирование

Читати реферат українською

Дифузійне зварювання в вакуумі фольги з порошкового нікель-хромового сплаву
І. О. Гусарова1, А. М. Потапов1, Т. А. Манько1, Ю. В. Фальченко2, А. І. Устінов2, Л. В. Петрушинець2, Т. В. Мельниченко2
1КБ «Південне» ім. М. К. Янгеля. 49008, м. Дніпро, вул. Криворізька, 3. E-mail: info@yuzhnoye.com
2ІЕЗ ім. Є. О. Патона НАН України. 03680, м. Київ-150, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
У роботі розглянуто вплив параметрів режиму дифузійного зварювання на формування з'єднань з фольги порошкового сплаву Ni–20Cr товщиною 25 мкм. Показано, що зварювання сплаву ніхрома в діапазоні температур 800...1200 °С без застосування проміжних прошарків не дозволяє отримати бездефектні з'єднання. Досліджено особливості формування з'єднань сплаву Ni–Cr при використанні фольги в якості проміжних прошарків, отриманих за технологією електронно-променевого осадження і конденсації в вакуумі. У роботі застосовували фольгу з багатошаровою структурою систем Ni–Al, Ti–Cu і з пористою структурою з Cu, Ni і Co. Мікроструктуру і хімічний склад з'єднань досліджували за допомогою оптичної та електронної мікроскопії. Міцність металу в зоні з'єднань оцінювали за результатами мікроіндентування і випробування плоских зразків на розтягання. Встановлено, що застосування при зварюванні подібних проміжних прошарків дозволяє отримати бездефектну мікроструктуру зони з'єднання. Показано, що при зварюванні через проміжний прошарок з пористої фольги на основі міді формуються з'єднання з властивостями міцності на рівні основного металу. Бібліогр. 18, табл. 2, рис. 9.
 
Ключові слова: дифузійне зварювання в вакуумі, порошковий сплав Ni–Cr, пористі фольги, багатошарові фольги, мікроструктура, мікроіндентування

Поступила в редакцию 02.02.2017
Подписано в печать 23.02.107
 
  1. Tumino G. European Development and Qualification Statusand Challenges in Hot Structures and Thermal Protection Systems for Space Transportation Concepts: Proceedings of the 4th European Workshop «Hot Structures and Thermal Protection Systems for SpaceVehicles» (Palermo, Italy, 26–29 Nov. 2002). – Paris: European Space Agency, 2003. – Р. 39–43.
  2. Багатошарова теплозахисна система багаторазового космічного апарату: пат. 91891 Україна, МПК B64G 1/58, B64C 1/38, B64C 3/36. – № 201313658; заявл. 25.11.2013; опубл. 25.07.2014, Бюл. № 14.
  3. Фролов Г. А., Цыганенко В. С., Пасичный В. В. Тепловые испытания элементов изделий ракетно-космической техники при радиационном нагреве // Авиационно-космическая техника и технология. – 2010. – № 10. – С. 28–32.
  4. Оценка термостойкости трехслойной сотовой панели, полученной из сплава ЮИ ПМ-1200 способом диффузионной сварки в вакууме / И. А. Гусарова и др. // Автоматическая сварка. – 2016. – № 12. – С. 31–35.
  5. Медовар Б. И. Сварка жаропрочных аустенитных сталей и сплавов. – M.: Машиностроение, 1966. – 431 с.
  6. Sporer D., Fortuna D. Selecting materials for brazing a honeycomb in turbine engines // Welding Journal. – 2014. – Vol. 93, Issue 2. – Р. 44–48.
  7. Atkinson H.V. A Review of the Role of Short-Circuit Diffusion in the Oxidation of Nickel, Chromium, and Nickel–Chromium Alloys // Oxidation of Metals. – 1985. – Vol. 24, Issue 3/4. – Р. 177–197.
  8. Мусин Р. А., Анциферов В. Н., Квасницкий В. Ф. Диффузионная сварка жаропрочных сплавов. – М.: Металлургия, 1979. – 208 с.
  9. Столяров В. Н. Жаропрочные соединения никелевых сплавов, выполненных диффузионной сваркой и прессовой сваркой-пайкой // Сварочное производство. – 1971. – № 1. – С. 26–29.
  10. Люшинский А. В. Диффузионная сварка разнородных металлов. – М.: Академия, 2006. – 208 с.
  11. Мусин Р. А., Лямин Я. В. Применение перфорируемых прокладок при диффузионной сварке // Сварочное производство. – 1991. – № 2. – С. 2–4.
  12. Сварка давлением микродисперсного композиционного материала АМ г5 + 27 % Al2O3 с применением быстрозакристаллизованной прослойки эвтектического состава Al + 33 % Cu / Ю. В. Фальченко и др. // Автоматическая сварка. – 2010. – № 2. – С. 10–14.
  13. Диффузионная сварка стали с оловянной бронзой через пористые прослойки никеля и меди / А. И. Устинов и др. // Там же. – 2015. – № 9. – С. 15–22.
  14. Дослідження дифузійних процесів у зварних з’єднаннях алюмініду титану (TiAl) / Г. К. Харченко та ін. // Вісник ЧДТ У. Серія технічні науки. – 2009. – № 37. – С. 117–119.
  15. Исследование фазовых превращений и пластических деформаций при непрерывном нагреве многослойной фольги Al/Cu / А. И. Устинов и др. // Автоматическая сварка. – 2009. – № 10. – С 29–34.
  16. Уравнение индентирования / С. А. Фирстов и др. // Доповіді Національної академії наук України. – 2007. – № 12. – С. 100–106.
  17. Davies В. J., Stephenson S. Diffusion bonding and pressure brazing of Nimonic 90 nickel-chromium-cobalt alloy // British Welding Journal. – 1962. – Vol. 2, Issue 3. – P. 139–148.
  18. 18. Влияние пористости на упругие характеристики твердых сплавов TiC–TiN / В. В. Акимов и др. // Прикладная механика и техническая физика. – 2009. – Т. 50, № 4. – С. 136–138.