Казаков Н.Ф. Диффузионная сварка материалов

Подождите немного. Документ загружается.

водоэлектрические

течеискатели'

испь1тания

сх(ать1м

воцухом

обмазкой

1пва

мь1льной

водой,

испь1тания

керосином;

лля

внутренних

дефектов

применять

ультразвуковую

дефектоскопию'

рентгенографирование'

гаммаграфирование.

)/льтразвуковой

контроль

основан на способности

ультразвука

отра)каться

от

поверхности

разделяющей

средь1

различнь|ми

акустическими

свойствами;

его

исполь3уют

для

обнарух<ения

маль1х

дефектов:

непроваров

и трещин. €

помощью

ультразвука

мох{но

достаточной

достоверностью

обнару>кивать

структурнь!е

изменения

материала

в зоне

свариваемь1х поверхностей.

.[|.ля

контроля

сварнь1х

соединений

лиффузионной

сваркой

вакууме

исполь3уют

способьт,

основаннь1е

на

капиллярнь|х

явлениях'-

люминесцентную

цветную дефектоскопии'

|4х лри-

меняют

для

вь]яв.цения

поверхностньтх

дефектов.

!увствитель_

ность

люминесцентного

способа

контроля

3ависит

от

многих

факторов: рода

применяемого

люминесцентного

вещества;

тол-

щинь1

его слоя;

способности

проникать

в мельчайтлие

полост|'{

дефектов;

вида

|1 мощности

источника

люминесценции

т. п.

||еред люминесцентньтм

контролем

сварнь|е

у3ль1

очищают

ацетоном

или бензином.

Аля

полного

заполнения

дефектов

на

всто глубину люминесцирующим

веществом

сварнь1е

у3ль|

подо_

гревают

до

темг!ературьт

50-60'

€, затем

покрь1вают

люминесци-

рующим

веществом.

3а счет охла)кдения

во3духа

холоднь|м

люми}{есцирующим

веществом

его объем

в полости

дефекта

умень1т]ается

и еще более

заполняется

люминофором.

|]осле

вь1дер)кки

в_ванне с

.пюминофором

течение

20-40

мин

сварнь1е

у3ль]

вь1нимают

и промь1вают

поверхность

водой.

[{осле

су1шки

их покрь|вают

(проявляющим>

поро1пком

та,цьком

после вьтдер>ккй

10_15

мин

подвергают

ультрафиолетово-му

облу-

чени1о.

Фсматривают

детали

3атемненном

поме1т\ении.

^9^увстви-

тельность

способа:

раскрь]тие

дефектов

более 0,010-0,005

мм,

глубина

дефектов

более

0,03-0,04

мм.

|!ри

цветном

способе

контроля на

контролируемую

поверх-

ность наносят

слой

подкра1ленной

>кидкости,

например

смеси

керосина

,ттегким

минеральнь1м

маслом.

}(идкость

проникает

трещинь|' после чего'

как

при люминесцентном

способе,

ее

удаляют

поверхности

и3делия. Ёа

чистую поверхность

наносят

адсорбирующий поро111ок.

|1одкрагшенная

}кидкость

вь!ходит

на

поверхность

вь|являет

тем

самь!м

место

располо)кения

дефекта.

|(онтроль непроницаемости

проводят с

целью

проверки

плот-

ности

и прочности сварнь|х

11]вов. |1ри

гидравлических

испь1та-

ниях

со3дают

давления'

равнь1е

1,5-2

рабоним.

!(идкость

за-

полняет весь объем

изделия

без

воздутпнь|х

мешков,

опаснь1х

при во3мо)кном

ра3ру1пени14

14здел14я

в процессе

испь!тания.

3ремя вь]дер)кки изделий

под

давлением

так}(е

определяется

пра-

вилами

приемки.

280

||ри пневматических испьттаниях

и3делия

наполняют

во3ду-

хом

до

установленного

техническими

условиями

давления.

3ону

сварки смачивают

мьтльной водой

(раствор

250-300 г

60%-ного

хозяйственного мь]ла на 10 л водьт) и по

появлению

пу3ь|рей

3оне сварки определяют неплотности.

йасс-спектрометринеский

способ

применяют

для

проверки

изделий

на

вакуумную плотность; он основан

на

способности

обнарух<ивать

присутствие гелия в воздухе' проникающем чере3

неплотности сварного соединения' с

помощью гелиевьтх

течеиска-

телей.

.[1,ля

проверки и3делия' представляющие собой замкнуть:й

объем, присоединяют к течеискателю и обдувают

пробнь:м га3ом.

9астицьт пробного газа' проник1пие чере3

течь' попадают в ка-

меру масс-спектрометра' где

регистрируются

приборами. }[асс-

спектрометрияеский

контроль возмо)кно

проводить при комнат-

ной

и повьт]'пеннь|х

температурах.

677

[1ром

ь|1шленное

применен

ие

!.иффузионную

сварку

наиболее

целесообразно

при-

менять

в следующих

случаях:

для

и3готовления

деталеи

виде

композиций

из

различнь1х

материалов'

часто

ре3ко

ра3личаю-

щихся

своими

составом

свойствами

поэтому

трудно

подда_

ющихся

соединению

или вовсе

не сваривающихся

помощью

других

видов

сварки

и пайки;

при

и3готовлении

деталей,

у3лов

и изделцй

сло>кной

конфигурашии

!43

ра3нороднь|х

материалов

металль1

керамикой,

керйетами'

стеклом'

кварцем,

графитом,

полупроводниками'

ситаллом

т.

п.'

которь!е

нево3мо)кно

ка-

чественно

соединить

ни

одним

и3 и3вестньтх

способов

сварки.'

во многих

случаях

и лай'ки;

в процессе

получения

соединений

больтпой

размерной

точностью'

исключающей

последующую

механическую

обработку;

при

со3дании

новь1х

компо3итнь1х

материалов

более

слох{нь1х

многослойньтх

композиций,

соче|ающих

в себе

разнообразньте

свойства

составляющих

их

металлов'

сплавов

и неметаллов;

диффузионной

металлургии'

совмещающей

диффузио}1ную

сварку

со спеканием

поро1пков

или прокаткой;'при

и3готовлении

составной

металлической

детали

целью

экономии

более

дефицитного

и более

дорогого

материала.

Фборулование

для

дифузионной

сварки

сравн.ительно

не-

сло)кное

и недорогое.

ийдивидуальном'

мелкосерийном

опь1т-

ном

производстве

исполь3уют

универсальнь|е

сварочньте

диффу_

зионнь|е

вакуумнь1е

установйи

(сдву). Ах сравнительно

легко

т|ереналах(ива|ь

при

изменении

размеров

свариваемьтх

деталей.

||$ошесс

диффузионной

сварки

вь|сокопроизводительньтй.

-&1а-

кси'ал,н,:й'экономический

-эффект

от его

внедрения

мох<ет

бьтть

получен

в массовом

или крупносерийном

прои3водстве

при

и3го-

товлении

деталей

относительно

крупнь|ми

партиями

||л14

|Руппо-

вь1м методом

(без

значительной

переналадки-установки).

Б этих

случаях

необходимо

использовать

многоместнь1е

приспособления,

полуавтомать|

или автомать1.

!,ля

иллюстрации

во3мо'{ностей

диффузионной

сварки

ни)ке

приведень!

примерь|

ее

промь]шленного

исполь3ования.

282

*-Ртлс.

138.

||рьобор 0ля

еазооюц0ко-

с/пноео анол!]:]с|

Рцс,

139.

!,лтлнномерньте

порцспь!е

пруоы

Ршс,

1Ф. [(аркасьс

элекпрома2н[!п-

нь!х

катпц11!ек:

?:--сталь э10

+,12х1вн!0т;

б_сталь

э10

Бр.х0'8

12х|8н!0т

Разработана технология

диффузионного

соеди}{ения пористого

спеченного

и3^елия

из

никеля с

коррозионно-стойкой сталью

для

со3дания

пористого

фильтра'

применяемого в

приборе газо-

х(идкостного

анали3а.

Ранее в

приборе газо)кидкостного

аналт4за

стоял

'сетчатьтй

фильтр

сар>кевого сплетения.

3амена его на

по-

ристое

спеченное

изделие по3волила

со3дать принципиально

1:овь:й

прибор. ||ористьтй

элемент

устанавливают

о6орудование

взрь1во3ащить['

обеспечивающее

взрьтвобезопасность

3агазован-

нь1х производственнь1х

помещений

(рис.

138).

Ёа нефтеперерабатьлвающих

и химичеёких комбинатах

для

очистки

х<идкостей

газов

применяют

патроннь|е

фильтрьт,

осна-

щеннь|е

спеченньтми

пористьтми

трубами

(рис.

139).

Аля

полуве-

ния

длинномернь!х'(от

1 м

и более) труб

равномерно

распрёде'

ленной пористостью по

всей

длине

тре6уется

сло}кное

дорого-

стоят11ее

оборудование. Ёаиболее

распространеннь1е

методь1 соеди'

нения спеченнь1х

фильтрующих

элементов

сварка'

иногда

пайка,

склеиЁание,

завалБт|овка.

(ушествующие

методь]

не обес-

печивают наде)кности соединения

пористь1х

спеченнь|х

элементов.

|!ористьте

трубьт

ра3ру1|]аютея

|\3-3а контакта

соединяемь1х

эле-

ментов'

нал|\чия

окиёйой пленки в

зоне

нагрева' нарушения

по-

ристости.

Р1збех<ать

этого

позволяет

способ

диффузионной

сварки

вакууме, Бнедрен

технологический

процесс

дифузионной

283

Ршс.

!4|', [!уансоны

пресс'форм'

армцровоннь||

гпвер0ьам сплаво14:

твердый сплав;

сталь

сварки

вакууме

материалов

стали

310

со

сталью

12х18н10т

бронзой

Бр.1,0'8

применительно

к каркасам

магнитных

кату1пек'

€овершенно

один

аков

ь\е

у1л|1 аналогичнь1е

кар

кась| электромагни

тов

ука3аннь|х

сочетаний

материалов

1пироко

применяются

на мно_

гих !тредпр||ятиях

(рис.

140).

|!одобньте

у3ль]

и3готовл-яют

арго-ч9_

дуговьй

сЁаркой,

мётодом

з,аливки

бронзьт

или лайкой

медью

}11.

||ри

этой

в связи

с неудовлетворительной

свариваемостью

.указанньтх

сочетаний

материалов

плавлением

брак

по

пористости'

некачественному

никелевому

покрьттию

(которое

наносят__на

.поверхность

3оне

сварного

соединения)

сос+аълял

70о/о,

Бнедрение

дифузионной^

сварки

позволило

исключить

брак

по

качеству

сварки'

умень1пить

массу

3аготовок

под

сварку'

улуч-

шить

условия

труда

сварщика'

снизить

трудоемкость

и3готовле_-

ъ|ия 3а

счет

совмещения

операций

термообработки

14 сварки

уменьшения

транспортнь|х

расходов.

Ао

применения

диффузионной

сварки

твердосплавнуюиё?а.|!Б:

ную

части

пуансонов

пресс-форм

для--развальцовки

втулот

т1г

додвески

3аднего

моста

автомобиля

<{игули>

соединяли

пайкой.

Фпыт

эксплуатац14|4та1\их

пуансонов

показал'

что

бодьтпинство

их

пре)кдевременновь1ходилои3строяи3-3ани3кихмеханических

свойств

припоев'

трещин'

поломок

разру1шения

месте

соедине-

ния.

|(ройе того,

по''и

при

всех

видах

пайки

инструмента

наблю-

далось

окисление

тверл6го

сплава.

|1рименение

диффузибнной

'сварки

при

армирован|ти

твердь1м

сплавом..

ука3аннь|х

пуансонов

.позволило

не только

в 15

раз

повь|сить

стойкость

ранее

исполь3о'

:Рав1шегося

на

операции

ра3вальцовки

втулок тяг

инструмента'

но

существенно

сэко}{омить

дорогостоящий

твердьтй

сплав

(рис.

141).

284

Рцс.

142.

фгпалш'

полуца2мые

мегпофм

у0арьюео

вы0авлшваншя

Рцс. 143.

!(ом6шншровант+ъсй

ш!памп:

матрица; 2

_пуансон_матрица

11рименение

диффузион-

нои

сварки в вакууме

для

и3готовления

стальнь1х

11]тампов'

армированнь|х

твердьтм

сплавом вк20,

при

ударном

вь1давлива-

ни\4

алюминиевь1х

аэро_

3ольньтх

баллонов

уси-

лием

удара

230-250

тс

частоте

ударов

в ми-

нуту

пока3ало их

вь1со_

кую

стойкость

(480

тьтс.

ударов)

по сравнению

со

1птампами

механическим

креплением

твердосплав-

нои

части или

методом

пайки

(рис.

142).

1(омбинированнь|е

1птам-

пь1

для

вь:рубки

вь1-

тя)кки

деталей

типа

(кол-

пачок)

вь|полнень1

сбор-

нь1ми.

||ри

применении

для

изготовления

их

1|]там_

пов

пайки

твердосплавная

часть

пуансона_матриць1

вь|ходила

и3

строя по

при-

чине

отслаивания

твердого

сплава

от

стальной

осно-

вь1.

1[[тампьт,

изготовленньте

с использованием

диффузионной

свар_к]т'_

_находятся

эксплуатации

более

двух

лет'

вьтрубили

до

100

000

деталей

пригоднь[

дальнейгпей-

работе

1ри?:.

:+з1.

|!рименение

диффузиойной

сварки в вакууме при и3готовле-

н|1и вьтрубньлх

1птампов

наряду

повьтгшением

-работоспособ-

ности

1'птампов

по3воляет

улуч1шить

их

технологичность

сокра-

тить

трудоемкость

их

и3готовления.

Бьтсокостойкие

1птампь1

для

вьтрубки

листов

магнитопроводов

электродвигателей

имеют

хо-

ро1|]ие

технико-экономическиё

показатели 3а

счет

вь]полнения

рех(ущих

элементов и3

металлокерамических

твердь1х

сплавов.

14зготовлением

твердосплавнь|х

1|]тампов

настоящее

время

3а-

286

Рцс.

144.

Бшметпаллшцескце

0епоалц

ц1пампов

0ля выр

убкть

л!!сп!ов

маенцг/1опрово0ов

оле'

ктпро0вшеапелей

нять!

такие

известнь1е

фирмьт,

как

<}1ицуи>

(9пония),

<Байнгартен>

(ФРг), <<(оррада>

(йта-

лия),

<(ем>

(Франшия)

др.

[одовая

програм-

ма

вь1пуска

ка>кдой

из

перечисленньтх

фирм

со-

ставляет

100-350

штам-

пов

в год'

и3носостой_

кость-в

15-20

раз

вь11|]е

аналогичного

стального

тптампа.

Фте_

чественные

твердосплав_

нь1е 1птампь1

для

вьтрубки

листов

магнитопроводов

электродвигате'

лей

отличаются

от зарубе>кньтх

конструкций

ре>куших.

элементов'

которь1е

вь|полнень:

7 б"*етал'ичесй6м

варианте

диффузионной

сваркой

вакууме.

для

изготовления

биметаллических

деталей

спроектирована

изготовлена

специализированная

установка

для

диффузионной

.,'р1"

удс-3'

|{ри

этом'бьтли

у'116гть1

конструктивнь1е

особен-

ноститвердосплавного1штампаитехнологияи3готовленияего

рабоних

элементов:

после

проведения

сварки

вел.ичина

приг[уска

на

последующую

обработку

свареннь|х

деталей

дол>кца

бьтть

минимальной

(0,3-0,5 мм),

иначе возникают

трудности

при

обработке

биметаллических

деталей

алма3нь1м

инструментом'

[ёсткие

ограничения

на последующую

.обработку

припусков

треоуют

обеёпечения

точной

сборкй

деталей

под

сварку,

их

фик-

сации

по отно11]ению

друг

другу

до

момента.прилох{ения

на-

грузки

и получения

минимальньтх

деформаший

после

-сварки'

Ёодго"овленньй

под

сварку

детали

соби,:аБт

пакет.

€обранньтй

пакет

закрепляют

помощью

центриру^ю_щих

лепестков'

вь1ре-

3аннь1х

из ленть|

пермаллоя

толщиной

0,1 мм,

путе\4

приварки

их

боковь:м

поверхностям

стального

основания

твердого

сплава.

й,".р'''"'

й"

биметаллических деталей

штампа

вьт6рань:

учетом

конструктивньтх

особенностей

работьт

детали

штамг1а

особенностей

диффузионной

сварки

твердого

сплава

со-сталью'

в качествэ

рабонё*"

рех<ушей

насти

вьбран

сплав

вк20,

дл4

стальнь1х

оснований

'дет!лей

типа

пуанёонов

сталь

5хгсв

(5хнв,

5хнм).

.[|.ля

компенсационной

г|рокладки

использовали

йер*а!!оа

50нт,'толщиной

0,1

мм.

€тальньте

основания

деталей

286

н.]]

Рцс. 145

Бцметполлу:,:эскцй

пцансон

(8(20

спаль

5хнм) 0ля

вьс0авлцваншя

а.0

ро3оль

нь!х

балло

нов

Ралс.

146.

1осле0оваптельный

мноеопозшцшонньсй

ц1!памп

в сборе 0ля вырубкш маен!]-

пто

пр

ово 0 а о ле ктпр о 0 вс:еапел я

типа

матриц

изготов,'|я

ли

и3

стали 45.

8 качестве

компенсационнь1х

прокладок

применяли никелевую

ленту

нп-1.

|!о

указанной

техно-

логии и3готовлень1

несколько сотен

биметаллических

деталей

гптам-

пов

для

вьтрубки

магнитопроводов

электродвигателей

(рис.

144).

./!1инимальная

площадь

свариваемь1х поверхностей

таких

дета-

лей в

настоящее

время

составляет 50-60

мм2

(рис.

\45, а),

максймальная 16

000 мм2

(рис.

|45,

б).

11ри

изготовлении

одного

1птампа

для

вьтрубки

магнитоттровода

электродвигателя необходимо

сварить 200-300

деталей

(рис.

146).

Ёа

рис.

147 показань!

3аготовки после их

вьтрубки

из

активного

электротехнического

х{елеза.

14зготовленньте

биметалличе3кие

твердосплавнь!е

!штампь1

для

вь:рубки

листов

магнитопроводов

про1пли промь111;леннь1е

испь1-

287

Рцс,

147. 3аеоповкц

[!3

ак1пшвноео 9юеле3а

после

шх вьсрубкш

Рцс,

!48,

€борньсе

боамегпаллццескше

фшльеры

тан'1я

и г1ока3али

вь|сокие эксплуатационнь1е

свойства.

Фпьтт

изготовления

и эксплуатации 1птампов

пока3ал следующие

основ-

нь1е преимущества

использования биметаллических

ре}кущих

элементов:

сэкономлег1о

до

70%

дорогостоящего

дефицитного

твердого

сплава'

3-4

ра3а

сни)кена толщина

твердого

сплава'

что

при сг1екании

ре3ко

уменьшило

в нем количестБо

дефектов

14'

как следствие,

повь|сило

наде)кность и

и3носостойкость

инстру-

мента:

повь|силась

наде)кность крепления

ре}кущих

элементов

стальнь]п{

дер>кателям

11]тампа.

||ри

обработке

цветнь1х

металлов

внедрень! сборнь:е-биметал-

лические

фильерьт

для

волочения коллекторной

меди. €тойкость

сборньтх

фильер

учетом

двух

реставраций

составляет

600

меди'

в то

время как

стойкость

ранее

применяемь|х

цельнотвердо_

сплавнь1х

фильер

60 т.

[|рименение

диффузионной

сварк|1

для

и3готовления

фильер

по3волило

сократить

расход

твердого

сплава

15,5

раз

(рис.

148). @т

внедрения

сборньтх

биметаллических

фильер

с прйменением

диффузионной

сварки

получена

больт.шая

экономия.

Ёагреватели

из

ду|су|л14ц14да

молибдена впервь1е

создан-ьт

в €о'

ветской€оюзе.

}4х

промьттшленное

прои3водство

освоено

на }1осков_

ском комбинате

твердь1х

сплавов.

|1ечи

такими

нагревателями

при_

меняют

при

проведении

различньтх

технологических

процессов:

сг1екании

и об>киге

специальной

керамики

и металлокерамики'

и3готовлении

ферритов'

нагреве

под обработку

давлением

сплавов

на

основе

молибдена'

нио6ия,

ванадия

т.

п.'

вь1ращивании

монокристаллов'

варке специального

стекла

др.

(см.

рис.

113).

|1рименение

пайки

для

соединения

элементов

нагревателя

исключено в свя3и

с эксг1луатацией

нагревателей

диапазоне

температур

1600-1700"

с.

Аз'за

недостаточной

термостойкости

288

Рцс. 149.

Рабочее

колесо

малора['мерных

пцрбшн

Рцс' 150.

А4етпаллокерамшцеск1]е

0егпалш

диаметр

135

мм, высота

240

мм' 6

диаметр

250

мм, высота

120

мм

лри

сварке

плавлением

нагреватели

ра3ру1паются.

результате

разработки

внедрения

диффузионной

-сварки

для

соединения

элементов

нагревателя

11'з

дисилиц!4да

молибдена

получе}1а

вь|со_

кая

экономическая

эффективность.

Бнедрение

в произйодётво

техноло[ии

диффузионной

сварки

герметичнь!х

электрических

вводов'

состоящих

и3

тугоплавкого

стекла

марки

3€5(

с металлическими

(сплав

.ковар,|

корпусами

металлическими

контактами'

позволило

получить

к0нструкции

гермовводов'

обеспечивающих

полную

герметичность

и надех{-

нуР-^?к^сплуатацию

изделий

условиях

вь|сокого

нагрева (до

+350'с)

глубокого

охлах<дения

(до

-60.

с) ,ри

да"ле"ии

рабоней

}кидкости

200 кгс/см2 (см.

рис.

!24).

[ля

целого

ряда

турбома:пин

-радиального

типа

во3никает

потребность

применении

рабоних

колес

турбиньт

3акрь|того

типа с

так назь1ваемь|ми

покрь1внь1ми

дисками.

|1рименяемьте

в'

практике

турбостроения

способь|

крепления

покрь|вного

диска

рабоним

колесам

турбиньт

имеют

ряд

недостатк6в.

|!ри

клепке

во3никает

необходимость

засверливания

отверстий

п,]

кониче-

ской

поверхности

ка>кдой

лопатке

ра6онего

йолеса.

|[ри

малой

толщине

покрывного

диска

неизбе>кно

утонение

материала

под

заклепками.

||айка

не

обеспечивает

трёбуемой

пронности

кон-

струкции.

,[!итье

так)ке

не

обеспечивае1

необходийой

конструк.

ци|1

не

по3воляет

получить

поверхности

внутренних

каналов

вь]сокого качества.

Разработка

внедрение

диффузионной

сварки

в вакууме при и3готовдении

рабоних

колес

малора3мерньлх

тур6ин

по3волил_и получить

конструкции

с требуемь|ми

параметрами

(рис.

149).

[!рименение

лайки

-в

прои3водстве

металлокерамических

узлов

не

обеспечивает

требуемь|х

герметичности

и-

технологического

вь1хода

годной продукции

ряда

конструкций.

Разработаннь1е

Ё.

Ф. ](азаков

289

Ршс.151.

Реэюу-

щ|)й

!1нс//!ру'

'14енп|

Рцс.

152.

€апъел-

лш1/[

0шфферен-

ццала:

'\о

сварки;

после

сварки

внедреннь|е

прои3водство

металлокерамические

секционирован_

ййЁ'"руо,'

сильноточного

ускори19$!

(р"'

150),

в-ьтп-оляеннь]е

диффу'зйонной

сваркой

керайики

22\'(

медью'

позволили

созда-

ва|ь

1<онструкции

без

указаннь1х

вь11пе

недостатков'

Разрабс1]'"'

внедрена

пр,ои3водство

технология

диффу_

з"'','й

сварки

вакуу}е

рабон6й

и хвостовой

частей

ре}кущего

инструмента'.

|1римене:!ие

диффузионной

сварки

производствен_

нь1х

процессах'

где

другие

видьт

сварки

(аргонодуговая'

контакт-

''я,

"ре*"ем

др.)

йёприемлемь1

точки

зрения

качества

свар'

ного соединения

пройзводительности'

по3воляет

решить

труд-

нь1етехнологическиезадач|4вотно1пениикачествасварного

соединения

и экономии

металла

(рис'

15]['

*'р''."',

лента

для

трактора

мт3-5'0

(металлокерамика

м16; ;;;;

45),

полуненная

дифузионной

сваркой'

вь]дерх(и_

вает

3000

тормойений,

то

вр9ц1

каклриклеенна1__т_#еталлу

кера_

мика

вь1дер)кивает

всего

300-1000

тормо>кений'

290

Рцс.

153.

'\евая

ц правая

с/поронь|

ру9юья

их-54' Рельефньсй

р!!с!нок

пол!цен

прц прцворке

э|селелноео порошко

пж2м2

}странить

заедание

сателлитов

диференци

ала на осях вслед.

ствие схвать.]вания

материалов

деталей

мо)кно

.введением

проме-

х{уточного. антифрикционного

материала

(б-ронзьт).

[{олунить

та-

кое соединёние

невозмо)кно

ни одн.им способом сварки

тали

пайки.

3адача соедине!{ия

сателлитов

с тонкостенными бронзовь|ми втул_

ками

ре11]еца

с помощью

диффузионной

сварки в вакууме

(рис.

152)'

8недрение

-дифузионной

сварки

для

и3готовления

сателлитов

обеспечило вь1сокую

экономическую эффективность.

[ифузионной

сваркой

в вакууме проведено спекание поро11]-

ковой металлокерамики

соединение

порошка

компактной

сталью'

из которо!

изготовлено

рух{ье.

результатедиффузионной

сварки

получен

декоративньтй

рисунок

на

ру}кье

(рис.153).

Бнедрение

диффузионной

сварки

для

создания на

рух{ье

деко-

ративцого

рисунка

вместо оператт.ии'

вь|полняемой

до

этого врун_

ную'

по3волило отка3аться

от

ручного

труда

сни3ить трудоем-

кость

и3готовления

ру)кья.

(ераминеские

сопротивления

в конструкциях

для

внутреннего

дел

ител я н

ап

я)кен

ия

фотоэлектроннь1х

умно}кителей

соеди

н яются

с металлическим

конта{том

механически

или пайкой. }4еханиче-

ское соединение

металлических

контактов

с керамическими не

обеспечивает требуемого

по

усл0виям

эксплуатации контакта

ме)кду

деталями'

|7айка

такл(е не

решает

полностью требований

эксплуатации.

1(роме этого' применением

пайки предусматривают

предварительную

металлизацию

керамики в среде

водорода или

исполь3ованием

активнь1х

металлов'

что

нево3мо)кно

или

3а-

труднено

для

указаннь1х

материалов.

||рименение

механического

соединения

или пайки приводит к неоправданному

увеличению

ра3мер0в

массь!

фотоэлектронньтх

умно)кителей.

Разработка и

внедрение

прои3водство

диффузионной

сварки'для

и3готовления

фотоэлектроннь1х

умно}кителей

внутренним

делителем

напря-

жения позволили

получить вь1сококачественнь1е

конструкции

(рис.154).

!,иффузионной

сваркой

в вакууме

вь1полнен

1птамп

|13

стал'1

5138

с твердь|м

сплавом нс

(88

% шс

и 12%

€о)

нерез

никель

19*

291

Рслс.

154.

Фопоолектпрон-

ный

цмнооюштпель,

ц3ео-

гповленньсй по

сп1ор0й /пех-

ноло2!111

(а)

ш с помощью

0иффцзаонной

сваркш

(б)

Рцс.

1 55. !ехнолоет:.ческая

схемо сварк![

вырцбноео

шпампа

Ё||-

(электронно-лучевой [лавки).

14спьттания

сваренного

1птампа

показали

вь]сокие

ре3ультать1

(рис. 155).

|!ри

изготовлении

угольников

поворотнь|х

соединений

из

сталй

20х13

аргонодуговой

газовой

сваркой

качественное

соеди-

нение

полунить

6ьтло трулно.

сталь

20х13

при нагреве

вь11пе

1000'с

склонна

к трещинообразованию

в 3оне

сварки'

а так)ке

к. самозакалке. кроме

того'

со3даваемь1е

внутренние

напрях(ения

и3_3а

неоднородности

структурь|

вь13ь1вали

-ми]<р'отрещинь1.

}гольникй'

изготовленнь]е

и3 стал|т

20х13,

работают

на

вибрашионнь|е

динамические

нагрузки

при боль:пом

давлении'

пр||

которь1х

микротрещинь|

недопустимь].

Фкалина,

образу-

ющаяся

при

обьтннь|х

методах

сварки'

трудно

удаляется.

|!ри

диф-

фузионной

сварке

угольников

перечисленнь|е

вь]1пе

недостатки

6{тли

устранень|

(см.

рис.

89).

Фпе!ашия

и3готовленйя

втулки

випьчатого

наконечника

фре-

3ерованием

очень трудоемка.

[иффузионная

сварка

по3воляет

раздельно

и3готовить

вильчать1й

наконечник

втулку

и прива-

рить

ее

(рис.

156).

Аиффузионная

сварка

серого

чугуна

со сталью

не

требует

специальной

технологии.

Фтсутствие

грата

1шлака

исключает

последующую

механическую

обработку,

отпадает

необходимость

в применении

дефицитнь1х

электродов'

появляется

во3мо}(ность

получения

деталей

с точнь|ми

ра3мерами'

повь|1паются

культура

292

Ршс.

156'

Бшльцаптьсе наконечн!1к!)

пр9и3водства

са\1итарнь1е

условия

труда.

3адача

и3готовлени'я

стрелок подвеснь|х путей

успе1пно ре1пена

ре3ультате

применения

промьтш.тленной

сваронной

диффузионной

вакуумной

установки

сдву_15.

.[4,ерительнь1е поверхности

инструмента'

контактируя с про-

веряемьтм

и3делием'

бьтстро

срабать:ваются, теряют

ра3мерь|'

вс.г!едствие

чего

дорогостоящий

мерительнь1й

инструмен1 через

определенное количество промеров

приходит

в негодность. Б

целях

повь11пения

долговечности

инструмента

мерительнь1е

поверхности

его необходимо

оснащать

твердь1м сплавом.

Фсновное требование

к инструменту' оснащенному твердь1м

сплавом'

стабильность

размеров

мо)кет бьтть

вьтполнено

только

диффузионной

сваркой

в вакууме.

}с|1новка

сдву

1ФРз-39 служит

.для

сварки

мерительного

инструмента' армированного твердь|м

сплавом'

также пуансонов

для

горячего

вь!давливания

корпусов

вращающихся

центров

калибров-про6ок.

}становка компактна'

по3воляет получить

надех(ное

соединение

свариваемь|х заготовок.

1емпература

сварки

1150"

с,

вакуум

10_3

мй

рт.

ст.

Армирование мерительньтх по-

верхностей и

инструмента

(рис.

157'

158)

твердь1м сплавом

с по-

мощью

диффузионной

сварки

увеличивает

долговечность

инстру-

293

Ршс.

157,

|(онцевая

мера

0лшАы:

сталь

45; 2_пластины

из твердого

сплава

Б(-6

Ршс.

|58.

1распособленше

шн0цкплр

0ля

сваркш

кюнщвых

мер

ол!1ны:

поия(имные

пластины;

2_плитки13_6олты

Рцс.

|59.

[7уансон

0ля

ео

яц2

ео

выа ав

.!.в

анц

Р шс.

60.

8осстпановлен:1е

первццноео

вал1.!ка машлны

3 |1,]!

и3во]ценный

вепец; 6

изно:пен,

пый венец

удален;'а

валику

при-

варен

новь1й

венец

мента

в 100

раз

по

сравне-

нию с существующими

спо-

собами

крепления

(механи.-

ческим' паиБ'ои'

склеикои

т. п.).

Бследствие 3амень1

цельтх

пуансонов'из

дорогостоящей

стали

3х2в8

биметалличе-

скийи

и3

менее

дорогой

ста-

ли

4х13

рабоней

частью из

стали 3х2в8

(рис.159)

полу_

чена боль1пая годовая эко-

номия.

[ифузионную

сварку

успе11]но

применяют

при вос-

становлении первичнь!х'вали-

ков

автома1шинь1.

} валиков

осн-овном изнашиваются

зубья

венцов

прямой

пере-

дачи.

Аля

их

восстановле-

11ия

.ржр

аботана

технология'

йри которой

уАаляют

и3но-

шеннь|й венец

диффузионной

сваркой

в вакууме

соединяют

вновь

изготовленнь:й

венец

с валиком:(рис.

160) или

удаляют

изно1пеннь1й

венец, и3готовляют

заготовку бе3

предварительной

наре3ки

зубьев и

диффузионной

сваркой в

вакууме соединяют

заготовку

с валиком.

||ослч

сварки

'обтачивают

и нарезают

зубья

(рис.

161).

Б процессе

работьт

11]естеренчатого масляного

насоса

|1знаши-

ваются

торцовь1е

части

отвёрстия бронзовьтх

втулок.' Бследствие

этого втулки

вь:браковь|ваются

идут

на

переплавку.

Разработанная

технология

изготовления втулок

по новому

методу

по3воляет

вь|пол}1ять

корпус

втулки

стальным'

а к

торцу'

о которьтй

трется

|шестерня'

приваривать

бронзовую

тпайбу тол-

щиной

2-3 мм.

отвёрстие

3апЁессовь1вают

то)ке брон3овую

втулку

(рис.

162),

причем

для

заготовки

шай6

используют

вь:бра-

кованнь!е..втулки.

6тоимость

восстановления

втулки

в 4

раза

ни)ке

стоимости

изготовления

новой

бронзовой.

Ёа

рис.

163

показан

чугуннь|й

рь1чаг

металлоре}кущего станка'

сломаннь:й

около

рукоятки

восстановленньтй

диффузионной

сваркой

вакууме без механической

подготовки

295

Рцс'

16!

Босспановлен[!е

первшчно?о

вал1]ка ма1111!ны [ А1

-69

валик после восстановления;

сипхро|{изатор

удален

для

замены;

заготовка

для

приварки

нового

еинхронизатора

}словия

работь1

элек-

троннь1х

приборов

требуют

вь]сокой

наде}кности

свар-

ного соединения

точки

3рения

.статической

дина-

мическои

прочности'

элек-

тропроводности'

вакуумной

плотшости

термостойкости,

так)ке отсутствия

сле-

дов

малейшего

окислен[1я

загря3нения

соединяемь|х

деталей.

Ёеобходимость

со3-

дания

новьтх приборов

с вьр

сокой наде)кностью

боль-

1!]им

сроком слу'(бьт' а так-

>ке требования к сокраще-

нию сроков

их

разработки

потребовали введения в тех-

нологический

цикл

изгото-

вления

' приборов

новой

прогрессивной

технолог|1|4

диффу9и-

онной

сварки

деталей

узлов

этих

приборов.

Разработана технология

диффузионной

сварки

более

двадцати

одн.ороднь!х

ра3нородньтх

пар металлов

сплавов

наиболее

Ршч'

162.

8поцлкл шес/перенца!поФ

нс!соса

после

восс!т!ановленця:

стальной корпус;'6

6ровзовая

ш,ай6а|

бронзовая

втулка

Ршс. 163. \уецнный

рь[ц!е

]|'е!псшлореоюущеео

сп1анка

после

ре]\'!он/пс!

296

Рцс.

164. !{апо0

еео 0етпалц

Рцс' 165,

3але0ляющше

с!]спемь|

94роко

применяемь|х

прои3водстве

электровакуу-мнь|х

при_

боров.

Бнедрение

диффу3ионной

сварки в серийное

прои3водство

катоднь1х

узлов

(рис.

164)

позволило использовать

специальньте

биметалльт

триметалльт

в конструкции электроннь|х

приборов,

увеличить

производительность

изготовления

катоднь!х

узлов

3а

счет

применения

многопо3иционной

технологической

оснастки

3начительно

снизить

брак.

Бьтход годнь1х

у3лов

при

изготовле_

297

Биметаллические

вольфрамомолибденовьте

электродь! сочетают

вь1сокую

температурную

стойкость

вольфрама

(в

зоне максималь_

ного

разогрева)

со

3начительной

теплопроводностью

хоротшей

обраб1тьтваемостью

молибдена

(в

зоне,

где

рабоная

температура

них<е).

3адача

со3дания

бийеталлического

электрода

успе|]тно

ре1шена

с помощью

диффузионной

сварки

(рис..

168).

|1олунение

гиль3ь1

цилиндра

механической

обработкой из

целой

поковки

(ребра

охла)кдения

вь1тачивают

на токарном

станке

набором

отрезных

резцов)

имеет много

недостатков

больш:ая

"рудое'к'с6ь'

ътходьт металла

(сталь

38хмюА),

мальтй

тепло_

отйод

ребер,

больтпой

вес

и вь]сокий

процент

брака. 1(омбиниро-

вание

_металлов

(сталь

38хмюА

сплав

А}1ш) позволило 3на_

чительно

сни3ить

вес

узла

при сохранении

его несущей способ_

ности'

улуч1пило

теплоотвод

чере3

алюминиевь1е-.-ребра,

умень-

1пило

расход

дорогостоящей

стали

(рис.

169). Азделия

имеют

хоро1лие

рабоние

характеристики.

||ри создании

вибробе3опаснь1х

электродинамич_еских

молотков'

и3готовляемь|х

и3 магнитной

хромистой

стали

40{,

немагнитной

аустенитной

стали

12х18н9т,

необходимо

бьтло

ретпить

про6лему

наде}1шого

соединения

ствола

молотка'

состоящего

14з

десяти

элементов.

14зготовленньте

диффузионной

сваркой

и3делия

успе|.шно

ис-

поль3

уют

на п

редп риятиях

инстр

ументал

ьной', хими'{еской,

нефте_

перер1батьтвающей-

других

отраслей

промьт1|]ленности

(рис.

70).

|[ри

изготовлении арматурь1

для

ответственнь|х трубньтх

систем

кольца

и3 стеллитового

сплава

93( приваривают

деталям

[пту_

шерной

арматурь|

и3

стал'1

08х18н10т

вместо

рунной

наплавки

стеллитовь1м

электродом'

что по3волило

моханизировать

процесс

соединения'

умень1шить расход

стеллита'

.снизить

трудоемкость

)б'

а)

Рцс. 166. 8'оло0ньсе кагпо0ы

Рцс'

167..,0,епоалц,

!13еоповленные цэ

бнмепаллов ц

!прцме!паллов

(а),

мноео-

слойньсе (б)

нути

|тх

по новой технологии составляет

95-100% вместо 30-40%

при

ранее

существовавтшей

технологии соединения

их контактной

сваркой.

Бсе

это

обеспсчило вьтсокую наде>кность

таких

приборов,

3амена

ранее

применяемь1х методов

пайки

диффузионной

сваркой в

ваку}'1\де по3волила

изготовлять 3амедляющие системь|

(рис.

165) с вь:сокой наде)кностью

электрических

контактов

ме}кду

элементами

3амедляющих

систем

необходимой степенью одно-

родности.

14спользование

для

и3готовления

холодньтх катодов

диффузион-

ной

сварки

дало

во3мо}кность

3аменить ненадех{ное

механическое

крепление

рубашки

катода;

ре1шить

вопрос об эффективности

их

охла)кдения

и'

следовательно'

о во3мо)кности

исполь3ования

в электронньтх приборах;

3начительно

увеличить

наде)кность

приборов

(рис.

166).

Бозмо>кность изготовления биметаллов' триметаллов

много-

слойньтх

(80

слоев

из

меди }4Б)

деталей

узлов

электроннь|х при-

боров

(рис.

167) по3волила получить

и3делия

вь1сокого качества

сэкономить

дорогостоящие

материаль1.

298

Рцс'

168.

Бшмепаллшчрская

вольфрамомолй0еновая

3аеоповка олекпро0а

спроё

в е6оре

1Флпач1Фм

Рцс. 169.

Бцлепаллшцеская

?цлы,а

цьслт:н0ра:

4_еталь:б_А]т1ц

!| 9л€к1

299