Соединение металлов и других материалов в твердом состоянии

Дата публикации: 11 сентября 2014 07:51

В последние годы резко возрос интерес к процессу соединения материалов в твердом состоянии. В настоящее время этим способом получают надежное соединение деталей из широкой номенклатуры однородных и разнородных материалов — сталей, жаропрочных и тугоплавких сплавов, керамики, сплавов на основе титана и т. д.

За рубежом сварка деталей в твердом состоянии успешно кон- курирует с традиционными видами сварки и в ряде случаев заменяет пайку, механосборку и механообработку. Фирмы США применяют сварку в твердом состоянии в производстве различных элементов конструкций самолета из сплавов на основе титана и никеля (рам обтекателей крыла, нервюр центроплана крыла, балок крепления гондол двигателей и т. п.), а также в двигателестроении (свариваются диски вентилятора, корпус камер сгорания, лопатки газовых турбин и т. п.).

Признание и распространение этого способа сварки связано, прежде всего, с высокой экономичностью и производительностью процесса, а также с исключением ряда нежелательных эффектов, имеющих место при соединении металлов сваркой плавлением (отсутствует литая зона, обладающая, как правило, повышенной хрупкостью, уменьшено формоизменение соединяемых деталей, что определяется сравнительно низкими температ-рами нагрева и возможностью строго контролировать деформацию деталей при сварке). При сварке в твердом состоянии уменьшаются остаточные напряжения в деталях и повышается стойкость материалов к трещянообразованию. Существенным преимуществом сварки в твердом состоянии является также возможность соединения материалов, резко отличающихся друг от друга по физико-химическим свойствам (например, металл — керамика), а также возможность соединения разнотолщинных элементов конструкции.

Существует много схем технологического процесса соединения металлов в твердом состоянии, которые различаются по виду создаваемого в соединяемых деталях напряженного состояния, схеме деформирования, а также но характеру защитной среды, способам нагрева и создания давления; схемы, различаются последовательностью процессов нагрева и нагружения. Процесс соединения материалов в твердом состоянии включает операции подготовки поверхности свариваемых деталей, сборки их, создания защитной среды, нагрева, нагружения, выдержки при рабочих параметрах, охлаждения и выгрузки сваренного узла и его контроля.