RU2478027C1 - Method of welding parts made of titanium nickelid-based alloy (versions) - Google Patents

Method of welding parts made of titanium nickelid-based alloy (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2478027C1
RU2478027C1 RU2012103950/02A RU2012103950A RU2478027C1 RU 2478027 C1 RU2478027 C1 RU 2478027C1 RU 2012103950/02 A RU2012103950/02 A RU 2012103950/02A RU 2012103950 A RU2012103950 A RU 2012103950A RU 2478027 C1 RU2478027 C1 RU 2478027C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
titanium
products
oxygen
vacuum
parts
Prior art date
Application number
RU2012103950/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Кирилл Сергеевич Сенкевич
Максим Игоревич Князев
Сергей Дмитриевич Шляпин
Михаил Юрьевич Коллеров
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "МАТИ - Российский государственный технологический университет имени К.Э. Циолковского" (МАТИ)
Общество с ограниченной ответственностью "ИЛЬКОМ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "МАТИ - Российский государственный технологический университет имени К.Э. Циолковского" (МАТИ), Общество с ограниченной ответственностью "ИЛЬКОМ" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "МАТИ - Российский государственный технологический университет имени К.Э. Циолковского" (МАТИ)
Priority to RU2012103950/02A priority Critical patent/RU2478027C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2478027C1 publication Critical patent/RU2478027C1/en

Links

Landscapes

  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to permanent connection of parts made of alloys based of titanium nickelid (TiNi, nitinol), particularly, to to diffusion welding using liquid phase. Proposed method comprises cleaning parts surfaces of oxides and bringing them in contact. Then, they are heated in vacuum and cooled down. Parts are heated to 990-1130°C and cured for 10 s - 5 minutes. In compliance with first version, parts are bonded via substrate from alloys based of titanium nickelid. Said alloy contains 0.05-0.2 wt % of oxygen. In compliance with second one or both parts contain 0.05-0.2 wt % of oxygen.
EFFECT: higher mechanical properties, higher process efficiency.
4 cl, 1 dwg, 1 tbl, 5 ex

Description

Изобретения относятся к способам неразъемного соединения изделий из сплавов на основе никелид титана (TiNi, нитинол) и представляют собой диффузионную сварку с использованием жидкой фазы. Способ позволяет соединять изделия из сплавов на основе никелида титана и может применяться в различных областях промышленности при получении термомеханических устройств, применяемых в медицине имплантируемых конструкций, хирургического инструмента и т.д.The invention relates to methods for the integral connection of products from alloys based on titanium nickelide (TiNi, nitinol) and are diffusion welding using a liquid phase. The method allows you to connect products from alloys based on titanium nickelide and can be used in various industries for thermomechanical devices used in medicine implantable structures, surgical instruments, etc.

Известен способ соединения изделий сплавов на основе никелида титана (нитинол) для получения слоистых, сотовых конструкций из листов или проволоки с использованием жидкой фазы за счет использования промежуточной прослойки из ниобия (US 7896222). Способ основан на использовании эвтектической реакции взаимодействия никелида титана с ниобием при температурах 1170-1275°С с образованием жидкой фазы, которая, проникая в зону контакта между соединяемыми поверхностями, смачивает их и, при охлаждении кристаллизуясь, образует неразъемное соединение.A known method of connecting products of alloys based on titanium nickelide (nitinol) to obtain layered, honeycomb structures of sheets or wire using the liquid phase through the use of an intermediate layer of niobium (US 7896222). The method is based on the use of the eutectic reaction of the interaction of titanium nickelide with niobium at temperatures of 1170-1275 ° C with the formation of a liquid phase, which, penetrating into the contact zone between the joined surfaces, moistens them and, upon cooling, crystallizes, forms an integral compound.

Недостатком этого способа является использование в качестве промежуточной расплавляющейся прослойки дорогостоящего металла ниобия и формирование в зоне соединения химических веществ (твердые растворы ниобия в титане и никеле), отличных от основы соединяемых полуфабрикатов, что изменяет физико-механические свойства сварной конструкции и затрудняет реализацию в ней эффекта памяти формы и сверхупругости, а также высокая температура процесса пайки.The disadvantage of this method is the use of an expensive niobium metal as an intermediate melt layer and the formation of chemicals (solid solutions of niobium in titanium and nickel) in the connection zone that are different from the base of the semi-finished products to be joined, which changes the physicomechanical properties of the welded structure and makes it difficult to realize the effect shape memory and superelasticity, as well as the high temperature of the soldering process.

Известен способ соединения сплавов на основе никелида титана (US 5242759), включающий в себя флюс на основе алюминия для очистки поверхности сплавов на основе никелида титана от оксидов и создания поверхности, обогащенной никелем, которая при взаимодействии с материалом припоя (олово-серебро, а также, возможно, применения никеля, гафния, циркония, индия и других материалов) позволяет создавать неразъемное соединение. Недостатком этого способа является необходимость использования для получения неразъемного соединения флюса и припоя, материал которых не является биологически совместимым с организмом человека, что исключает возможность применения этого способа для получения медицинских изделий.A known method of joining alloys based on titanium nickelide (US 5242759), including flux based on aluminum to clean the surface of alloys based on titanium nickelide from oxides and create a surface enriched with nickel, which when interacting with solder material (tin-silver, and perhaps the use of nickel, hafnium, zirconium, indium and other materials) allows you to create an integral connection. The disadvantage of this method is the necessity of using flux and solder to obtain an integral compound, the material of which is not biologically compatible with the human body, which excludes the possibility of using this method to obtain medical devices.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ-прототип соединения изделий сплавов на основе никелида титана в твердой фазе с помощью диффузионной сварки давлением при температурах 800-1100°С и времени 10-60 минут, и давлении от 50-500 psi (0,35-3,5 МПа) (US20090151819 А1). Недостатком этого способа является необходимость применения специализированного оборудования для диффузионной сварки (вакуумных установок с прессом) и жаропрочной технологической оснастки для передачи давления на соединяемые элементы, а также длительность термической выдержки в процессе сварки.The closest to the claimed technical essence and the achieved effect is the prototype method of joining alloy products based on titanium nickelide in the solid phase using diffusion welding at a temperature of 800-1100 ° C and a time of 10-60 minutes, and a pressure of 50-500 psi (0.35-3.5 MPa) (US20090151819 A1). The disadvantage of this method is the need to use specialized equipment for diffusion welding (vacuum plants with a press) and heat-resistant technological equipment to transfer pressure to the connected elements, as well as the duration of thermal exposure during the welding process.

Задачей группы изобретений является получение неразъемного соединения с химическим и фазовым составом, близким или соответствующим основе соединяемых изделий за счет применения промежуточной прослойки из сплава на основе никелида титана с химическим составом, близким к основе соединяемых изделий, и содержащей 0,05-0,2 мас.% кислорода или применения в качестве одного или двух изделий, сплава на основе никелида титана, содержащих 0,05-0,2 мас.% кислорода.The objective of the group of inventions is to obtain an integral compound with a chemical and phase composition that is close to or corresponding to the base of the joined products through the use of an intermediate layer of an alloy based on titanium nickelide with a chemical composition close to the base of the joined products and containing 0.05-0.2 wt .% oxygen or use as one or two products, an alloy based on titanium nickelide, containing 0.05-0.2 wt.% oxygen.

Техническим результатом является сохранение физико-механических свойств изделий, повышение технологичности процесса сварки за счет снижения времени термической выдержки при сварке, снижение или исключение прикладываемого давления при сварке, использование стандартного вакуумного оборудования вместо специального оборудования для диффузионной сварки (вакуумных прессов).The technical result is the preservation of the physicomechanical properties of products, increasing the manufacturability of the welding process by reducing the thermal exposure time during welding, reducing or eliminating the applied pressure during welding, using standard vacuum equipment instead of special equipment for diffusion welding (vacuum presses).

Для выполнения поставленной задачи (по первому варианту) способ сварки изделий из сплавов на основе никелида титана включает очистку поверхности соединяемых изделий от оксидов, приведение их в контакт, нагрев в вакууме и охлаждение, причем нагрев ведут до температуры 990-1130°С, с выдержкой от 10 с до 5 минут, а изделия соединяют через прослойку из сплава на основе никелида титана, имеющего в составе от 0,05-0,2 мас.% кислорода.To accomplish this task (according to the first embodiment), the method of welding products from alloys based on titanium nickelide involves cleaning the surface of the joined products from oxides, bringing them into contact, heating in vacuum and cooling, and heating is carried out to a temperature of 990-1130 ° C, with holding from 10 s to 5 minutes, and the products are connected through a layer of an alloy based on titanium nickelide having from 0.05-0.2 wt.% oxygen.

После приведения соединяемых изделий в контакт процесс сварки может быть осуществлен под давлением 0,0001 МПа - 0,1 МПа.After bringing the connected products into contact, the welding process can be carried out under a pressure of 0.0001 MPa - 0.1 MPa.

Для выполнения поставленной задачи (по второму варианту) способ сварки изделий из сплавов на основе никелида титана включает очистку поверхности соединяемых изделий от оксидов, приведение их в контакт, нагрев в вакууме и охлаждение, нагрев ведут до температуры 990-1130°С, с выдержкой от 10 с до 5 минут, причем один или оба соединяемых изделия имеют в составе 0,05-0,2 мас.% кислорода.To accomplish this task (according to the second option), the method of welding products from alloys based on titanium nickelide involves cleaning the surface of the joined products from oxides, bringing them into contact, heating in vacuum and cooling, heating is carried out to a temperature of 990-1130 ° C, with exposure from 10 s to 5 minutes, moreover, one or both of the connected products have 0.05-0.2 wt.% Oxygen.

После приведения соединяемых изделий в контакт процесс сварки может быть осуществлен под давлением 0,0001 МПа - 0,1 МПа.After bringing the connected products into contact, the welding process can be carried out under a pressure of 0.0001 MPa - 0.1 MPa.

Соединяемые поверхности изделий и промежуточную прослойку подготавливают механическим или химическим способом, удаляя оксидные пленки на поверхности. Соединяемые изделия и промежуточную прослойку устанавливают в камере вакуумной печи, нагружая их до 0,0001 - 0,1 МПа или без нагрузки, нагрев осуществляют до температур 990-1130°С.The connected surfaces of the products and the intermediate layer are prepared mechanically or chemically, removing oxide films on the surface. The connected products and the intermediate layer are installed in the chamber of the vacuum furnace, loading them to 0.0001 - 0.1 MPa or without load, heating is carried out to temperatures of 990-1130 ° C.

Промежуточная прослойка из сплава на основе никелида титана, содержащая 0,05-0,2 мас. кислорода, имеет в составе интерметаллидные фазы, обогащенные титаном (Ti2Ni)и никелем (TiNi3), которые при нагреве до 990-1130°С и выдержке расплавляются, и образующаяся жидкая фаза при кристаллизации в процессе охлаждения формирует неразъемное соединение.The intermediate layer of an alloy based on titanium nickelide, containing 0.05-0.2 wt. oxygen, contains intermetallic phases enriched in titanium (Ti 2 Ni) and nickel (TiNi 3 ), which melt when heated to 990-1130 ° С and hold, and the resulting liquid phase during crystallization during cooling forms an inseparable compound.

Сплавы на основе никелида титана получают гарнисажным вакуумно-дуговым, вакуумно-индукционным и другими методами. В соответствии со стандартом ASTM 2063-05 содержание кислорода в этих сплавах ограниченно 0,05 мас.%. Поэтому для получения сплавов с низким содержанием кислорода и других примесей применяются такие способы плавки, как вакумно-индукционная плавка, в том числе с использованием холодного тигля.Alloys based on titanium nickelide are obtained by skull vacuum-arc, vacuum-induction and other methods. In accordance with ASTM 2063-05, the oxygen content in these alloys is limited to 0.05 wt.%. Therefore, to obtain alloys with a low oxygen content and other impurities, melting methods such as vacuum induction melting, including using a cold crucible, are used.

Для получения сплавов с более высоким содержанием кислорода (0,005-0,2 мас.%.) необходимо использовать кислородсодержащую шихту (например, губчатый титан) или отходы металлургического производства.To obtain alloys with a higher oxygen content (0.005-0.2 wt.%.) It is necessary to use an oxygen-containing mixture (for example, titanium sponge) or metallurgical waste.

Высокое содержание фазы Ti2Ni в получаемых сплавах связано с тем, что примесь кислорода, присутствующая в используемом в качестве шихты губчатом титане, а также появляющаяся в процессе гарнисажной плавки и вакуумно-дуговом переплаве, взаимодействуя преимущественно с более химически активным титаном, способствует локальному образованию в сплаве фаз, обогащенных титаном (Ti2Ni, Ti4Ni2O). Образование в сплаве фаз, обогащенных титаном, вызывает в свою очередь обогащение основы сплава (TiNi) никелем, который выделяется в сплаве в мелкодисперсных фазах Ti2Ni3, Тi3Ni4, TiNi3 при выплавке или после термической обработки при закалке и последующем старении.The high content of the Ti 2 Ni phase in the resulting alloys is due to the fact that an admixture of oxygen present in sponge titanium used as a charge, and also appearing during skull melting and vacuum-arc remelting, interacting mainly with more chemically active titanium, promotes local formation in an alloy of phases enriched in titanium (Ti 2 Ni, Ti 4 Ni 2 O). The formation of phases enriched in titanium in the alloy, in turn, causes the enrichment of the base of the alloy (TiNi) with nickel, which is released in the alloy in the finely divided phases Ti 2 Ni 3 , Ti 3 Ni 4 , TiNi 3 during smelting or after heat treatment during quenching and subsequent aging .

Литые заготовки подвергают горячей пластической деформации (осадка, экструзия и т.д.) для преобразования литой структуры материала и равномерного распределения равноосных частиц Ti2Ni в матрице сплава (TiNi).Cast billets are subjected to hot plastic deformation (sludge, extrusion, etc.) to transform the cast structure of the material and uniform distribution of equiaxed Ti 2 Ni particles in the alloy matrix (TiNi).

Содержание кислорода в сплаве на основе никелида титана менее 0,05 мас.% кислорода не обеспечивает требуемого содержания интерметаллидных фаз, и соответственно требуемого количества жидкой фазы. При содержании кислорода более 0,2 мас. кислорода из сплава при нагреве и термической выдержке выделяется избыточное количество жидкой фазы, приводящее к оплавлению соединяемых заготовок из TiNi. Кроме того, большое количество хрупких интерметаллидных фаз снижает пластичность сплавов при обработке давлением на стадии получения полуфабрикатов и изделий.The oxygen content in the alloy based on titanium nickelide less than 0.05 wt.% Oxygen does not provide the required content of intermetallic phases, and accordingly the required amount of liquid phase. When the oxygen content is more than 0.2 wt. oxygen from the alloy during heating and thermal exposure, an excess amount of the liquid phase is released, leading to the melting of the connected TiNi billets. In addition, a large number of brittle intermetallic phases reduces the ductility of alloys during pressure treatment at the stage of obtaining semi-finished products and products.

Нижняя температура процесса сварки соответствует по диаграмме состояния Ti-Ni температуре образования жидкой фазы, обогащенной титаном (984°С), а верхняя - температуре образования жидкой фазы, обогащенной никелем (1118°С).The lower temperature of the welding process corresponds to the temperature of formation of the liquid phase enriched in titanium (984 ° С) according to the Ti-Ni state diagram, and the upper temperature corresponds to the temperature of formation of the liquid phase enriched in nickel (1118 ° С).

Минимальная нагрузка прикладывается в тех случаях, когда необходимо обеспечить стабилизацию соединяемых изделий от смещения, сдвигов и т.д. Более высокие нагрузки прикладываются в случае необходимости обеспечить интенсификацию процессов жидкофазного соединения, обеспечения более активного и равномерного смачивания соединяемых поверхностей, а также для протекания процессов пластической деформации поверхностных слоев, их растворения и образования химически активных поверхностей. Нагрузки выше 0,1М Па прикладывать нецелесообразно, так как в этом случае происходит избыточная пластическая деформация соединяемых изделий, приводящая к изменению геометрической формы. В случае соединения изделий с высоким качеством поверхности и малых геометрических размеров, например, проволоки, образующих площадь контакта, обеспечивающих повышенную смачиваемость жидкой фазой, нагрузка не прикладывается. Минимальное время выдержки при температуре сварки составляет 10 секунд. При меньшем времени не происходит равномерного прогрева и выделения жидкой фазы. Для соединения крупногабаритных полуфабрикатов время выдержки должно составлять до 5 минут. Выдержка более 5 минут не целесообразна, так как она не обеспечивает дальнейшего выделения жидкой фазы.The minimum load is applied in cases where it is necessary to ensure the stabilization of the connected products from displacement, shear, etc. Higher loads are applied, if necessary, to intensify the processes of the liquid-phase connection, to ensure more active and uniform wetting of the joined surfaces, as well as for the processes of plastic deformation of the surface layers, their dissolution and the formation of chemically active surfaces. It is impractical to apply loads higher than 0.1 M Pa, since in this case excessive plastic deformation of the connected products occurs, leading to a change in geometric shape. In the case of connecting products with high surface quality and small geometric dimensions, for example, wires forming a contact area, providing increased wettability by the liquid phase, the load is not applied. The minimum exposure time at the welding temperature is 10 seconds. With shorter times, uniform heating and release of the liquid phase does not occur. To connect large-sized semi-finished products, the exposure time should be up to 5 minutes. Exposure for more than 5 minutes is not advisable, since it does not provide further isolation of the liquid phase.

На фиг. показана зона соединения сплавов на основе никелида титана, один из которых с содержанием кислорода 0,15 мас.% (а), а второй с 0,05 мас.% кислорода (б), что соответствует разному содержанию в сплавах интерметаллидных фаз, между ними - зона соединения. Зона соединения по своему химическому и фазовому составу соответствует основе соединяемых сплавов, но содержит меньшее количество интерметаллидных фаз, расплавившихся и растворенных в процессе сварки.In FIG. the connection zone of alloys based on titanium nickelide is shown, one of which with an oxygen content of 0.15 wt.% (a), and the second with 0.05 wt.% oxygen (b), which corresponds to a different content of intermetallic phases in the alloys, between them - connection zone. The compound zone in its chemical and phase composition corresponds to the basis of the alloys being joined, but contains fewer intermetallic phases that melt and dissolve during the welding process.

Примеры реализации заявленного способаExamples of the implementation of the claimed method

Пример 1. Образцы из сплава Ti-55,1 мас.% Ni с содержанием кислорода 0,01 мас.% и прослойка из того же сплава (во всех примерах образцы и прослойка из пластин толщиной 2 мм) механически полировали для удаления оксидных пленок, после чего устанавливали прослойку между соединяемыми образцами, загружали в вакуумную печь типа СНВЭ и прикладывали давление 0,1 МПа. После вакуумирования, нагревали до температуры 1060°С и осуществляли выдержку в течение 5 минут, после чего охлаждали до комнатной температуры.Example 1. Samples from an alloy Ti-55.1 wt.% Ni with an oxygen content of 0.01 wt.% And a layer of the same alloy (in all examples, samples and a layer of plates with a thickness of 2 mm) were mechanically polished to remove oxide films, after which an interlayer was installed between the joined samples, loaded into a vacuum furnace of the STCE type, and a pressure of 0.1 MPa was applied. After evacuation, it was heated to a temperature of 1060 ° C and held for 5 minutes, after which it was cooled to room temperature.

Пример 2. Образцы из сплава Ti-55,1 мас.%Ni с содержанием кислорода 0,01 мас.% и прослойка из сплава Ti-54,2 мас.% Ni с содержанием кислорода 0,15 мас.% механически полировали для удаления оксидных пленок, после чего устанавливали прослойку между соединяемыми образцами и загружали в вакуумную печь типа СНВЭ и прикладывали давление 0,05 МПа. После вакуумирования, нагревали до температуры 1130°С и осуществляли выдержку в течение 60 секунд, после чего охлаждали до комнатной температуры.Example 2. Samples from a Ti-55.1 wt.% Ni alloy with an oxygen content of 0.01 wt.% And a Ti-54.2 wt.% Ni interlayer with an oxygen content of 0.15 wt.% Were mechanically polished to remove oxide films, after which a layer was placed between the connected samples and loaded into a vacuum furnace of the STCE type and a pressure of 0.05 MPa was applied. After evacuation, it was heated to a temperature of 1130 ° C and held for 60 seconds, after which it was cooled to room temperature.

Пример 3. Образцы из сплава Ti-54,3 мас.% Ni с содержанием кислорода 0,02 мас.% и прослойка из сплава Ti-54,2 мас.% Ni с содержанием кислорода 0,15 мас.% механически полировали для удаления оксидных пленок, после чего устанавливали прослойку между соединяемыми пластинами и загружали в вакуумную печь типа СНВЭ. После вакуумирования, нагревали до температуры 1130°С и выдерживали в течение 60 секунд, после чего охлаждали до комнатной температуры.Example 3. Samples of Ti-54.3 wt.% Ni alloy with an oxygen content of 0.02 wt.% And a Ti-54.2 wt.% Ni interlayer with an oxygen content of 0.15 wt.% Were mechanically polished to remove oxide films, after which a layer was installed between the joined plates and loaded into a vacuum furnace of the STCE type. After evacuation, it was heated to a temperature of 1130 ° C and held for 60 seconds, after which it was cooled to room temperature.

Пример 4. Образцы из сплава Ti - 53,5 мас.% Ni с содержанием кислорода 0,03 мас.% и сплава Ti - 53,5 мас.% Ni с содержанием кислорода 0,08 мас.% механически полировали для удаления оксидных пленок, после чего приводили их в контакт и загружали в вакуумную печь типа СНВЭ и прикладывали давление 0,01 МПа. После вакуумирования, нагревали до температуры 990°С и выдерживали в течение 5 минут, после чего охлаждали до комнатной температуры.Example 4. Samples of alloy Ti - 53.5 wt.% Ni with an oxygen content of 0.03 wt.% And alloy Ti - 53.5 wt.% Ni with an oxygen content of 0.08 wt.% Were mechanically polished to remove oxide films then brought them into contact and loaded into a vacuum furnace type SNVE and applied pressure of 0.01 MPa. After evacuation, it was heated to a temperature of 990 ° C and held for 5 minutes, after which it was cooled to room temperature.

Пример 5. Образцы из сплава Ti - 55,7 мас.% Ni с содержанием кислорода 0,2 мас.% механически полировали для удаления оксидных пленок, после чего приводили их в контакт и загружали в вакуумную печь типа СНВЭ. После вакуумирования, нагревали до температуры 1100°С и выдерживали в течение 2 минут, после чего охлаждали до комнатной температуры.Example 5. Samples of Ti — 55.7 wt.% Ni alloy with an oxygen content of 0.2 wt.% Were mechanically polished to remove oxide films, after which they were brought into contact and loaded into a CVE-type vacuum furnace. After evacuation, it was heated to a temperature of 1100 ° C and held for 2 minutes, after which it was cooled to room temperature.

Образцы, полученные по всем режимам, подвергали термической обработке на воздухе при 500°С в течение 1 часа, после чего охлаждали при температуре ниже 0°С и испытывали на изгиб по схеме трехточечного изгиба при 6% деформации, после чего определяли степень восстановления формы при последующем нагреве.Samples obtained in all modes were subjected to heat treatment in air at 500 ° C for 1 hour, after which they were cooled at a temperature below 0 ° C and tested for bending according to the three-point bending scheme at 6% deformation, after which the degree of shape recovery at subsequent heating.

В таблице представлены результаты испытаний образцов, полученных по заявленному способу. Как видно из приведенных в таблице данных, заявленный способ позволяет достичь полного восстановления формы сваренных образцов после наведенной деформации. Это достигается за счет обеспечения химического состава в зоне неразъемного соединения, соответствующего основе материала.The table shows the test results of samples obtained by the claimed method. As can be seen from the data in the table, the claimed method allows to achieve complete restoration of the shape of the welded samples after induced deformation. This is achieved by ensuring the chemical composition in the zone of one-piece compound corresponding to the basis of the material.

Таким образом, задача группы изобретений выполнена - получено неразъемное соединение с химическим и фазовым составом, близким или соответствующим основе соединяемых изделий за счет применения либо промежуточной прослойки из сплава на основе никелида титана, имеющем в составе от 0,05-0,2 мас.% кислорода, либо изготовление одного или двух соединяемых изделий из сплава на основе никелида титана, имеющем в составе от 0,05-0,2 мас.% кислорода. Это обеспечивает сохранение характеристик сверхупругости и эффекта памяти формы, а также повышение технологичности процесса сварки за счет снижения времени термической выдержки при сварке, снижение или исключение прикладываемого давления при сварке, использование стандартного вакуумного оборудования вместо специального оборудования для диффузионной сварки (вакуумных прессов).Thus, the task of the group of inventions has been accomplished - an inseparable compound with a chemical and phase composition that is close or corresponding to the basis of the connected products is obtained due to the use of either an intermediate layer of an alloy based on titanium nickelide having a composition of from 0.05-0.2 wt.% oxygen, or the manufacture of one or two connected products from an alloy based on titanium nickelide having in the composition of from 0.05-0.2 wt.% oxygen. This ensures the preservation of the characteristics of superelasticity and the shape memory effect, as well as increasing the manufacturability of the welding process by reducing the thermal exposure time during welding, reducing or eliminating the applied pressure during welding, using standard vacuum equipment instead of special equipment for diffusion welding (vacuum presses).

Физико-механические свойства неразъемных соединений из сплавов на основе никелида титана.Physico-mechanical properties of permanent joints from alloys based on titanium nickelide. Способ полученияProduction method Химический составChemical composition Режим сваркиWelding mode Степень восстановления формы, %The degree of recovery,% Содержание кислорода, мас.%The oxygen content, wt.% Температура, °СTemperature ° C Время, минутTime minutes Давление, МПаPressure, MPa По заявленному способуAccording to the claimed method Пример 1Example 1 0,010.01 10601060 55 0,10.1 Разрушение соединенийConnection failure Пример 2Example 2 0,150.15 11301130 1one 0,050.05 100one hundred Пример 3Example 3 0,150.15 11301130 1one -- 100one hundred Пример 4Example 4 0,080.08 990990 55 0,010.01 100one hundred Пример 5Example 5 0,20.2 11001100 22 -- 100one hundred

Claims (4)

1. Способ сварки изделий из сплавов на основе никелида титана, включающий очистку поверхностей соединяемых изделий от оксидов, приведение их в контакт, приложение давления, нагрев в вакууме, выдержку и охлаждение, отличающийся тем, что между изделиями размещают прослойку из сплава на основе никелида титана, содержащего от 0,05-0,2 мас.% кислорода, а нагрев в вакууме ведут до температуры 990-1130°С, выдержка при которой составляет от 10 с до 5 мин.1. A method of welding products from alloys based on titanium nickelide, including cleaning the surfaces of the joined products from oxides, bringing them into contact, applying pressure, heating in vacuum, holding and cooling, characterized in that a layer of titanium nickelide-based alloy is placed between the products containing from 0.05-0.2 wt.% oxygen, and heating in vacuum is carried out to a temperature of 990-1130 ° C, the exposure at which is from 10 s to 5 minutes 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что прикладывают давление величиной 0,0001 МПа - 0,1 МПа.2. The method according to claim 1, characterized in that a pressure of 0.0001 MPa - 0.1 MPa is applied. 3. Способ сварки изделий из сплавов на основе никелида титана, включающий очистку поверхностей соединяемых изделий от оксидов, приведение их в контакт, приложение давления, нагрев в вакууме, выдержку и охлаждение, отличающийся тем, что одно или оба соединяемых изделий содержит 0,05-0,2 мас.% кислорода, а нагрев ведут до температуры 990-1130°С, выдержка при которой составляет от 10 с до 5 мин.3. A method of welding products from alloys based on titanium nickelide, including cleaning the surfaces of the joined products from oxides, bringing them into contact, applying pressure, heating in vacuum, holding and cooling, characterized in that one or both of the connected products contains 0.05- 0.2 wt.% Oxygen, and heating is carried out to a temperature of 990-1130 ° C, the exposure at which is from 10 s to 5 minutes 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что прикладывают давление величиной 0,0001 МПа - 0,1 МПа. 4. The method according to claim 3, characterized in that a pressure of 0.0001 MPa - 0.1 MPa is applied.
RU2012103950/02A 2012-02-07 2012-02-07 Method of welding parts made of titanium nickelid-based alloy (versions) RU2478027C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012103950/02A RU2478027C1 (en) 2012-02-07 2012-02-07 Method of welding parts made of titanium nickelid-based alloy (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012103950/02A RU2478027C1 (en) 2012-02-07 2012-02-07 Method of welding parts made of titanium nickelid-based alloy (versions)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2478027C1 true RU2478027C1 (en) 2013-03-27

Family

ID=49151417

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012103950/02A RU2478027C1 (en) 2012-02-07 2012-02-07 Method of welding parts made of titanium nickelid-based alloy (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2478027C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU996143A1 (en) * 1981-05-04 1983-02-15 Московский Ордена Трудового Красного Знамени Технологический Институт Мясной И Молочной Промышленности Method of diffusion welding of cylindrical parts
RU2205732C1 (en) * 2002-06-24 2003-06-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники им. Н.А. Доллежаля" Method for diffusion wedling of tubular titanium-stainless steel adaptors
CN1792535A (en) * 2005-11-29 2006-06-28 西北工业大学 Carbon/carbon composite and titanium alloy welding method
US20090151819A1 (en) * 2007-12-13 2009-06-18 Med Institute, Inc. Method for bonding components of medical devices

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU996143A1 (en) * 1981-05-04 1983-02-15 Московский Ордена Трудового Красного Знамени Технологический Институт Мясной И Молочной Промышленности Method of diffusion welding of cylindrical parts
RU2205732C1 (en) * 2002-06-24 2003-06-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники им. Н.А. Доллежаля" Method for diffusion wedling of tubular titanium-stainless steel adaptors
CN1792535A (en) * 2005-11-29 2006-06-28 西北工业大学 Carbon/carbon composite and titanium alloy welding method
US20090151819A1 (en) * 2007-12-13 2009-06-18 Med Institute, Inc. Method for bonding components of medical devices

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Cremasco et al. Correlations between aging heat treatment, ω phase precipitation and mechanical properties of a cast Ti–Nb alloy
Tam et al. Mechanical and functional properties of laser-welded Ti-55.8 Wt Pct Ni nitinol wires
JP6177784B2 (en) Method for forming sintered nickel-titanium-rare earth (Ni-Ti-RE) alloy
KR101063762B1 (en) Ferro-Ti-Ni (Cu) based low melting brazing filler metal alloy composition for titanium brazing
WO2015058534A1 (en) Hot isostatic pressing process for high-temperature alloy powder
TW200808989A (en) A sputtering target as well as a joined type sputtering target assembly and a method of making such a joined type sputtering target assembly
JP6744174B2 (en) Oxygen-free copper plate, method for manufacturing oxygen-free copper plate, and ceramic wiring board
Lopes et al. Microstructure, mechanical properties, and electrochemical behavior of Ti-Nb-Fe alloys applied as biomaterials
CN112553497B (en) Titanium-copper alloy plate for vapor chamber and vapor chamber
JP2017075382A (en) Oxygen free copper plate, manufacturing method of oxygen free copper plate and ceramic wiring board
TW201040297A (en) Lanthanum target for sputtering
CN104889594B (en) Low temperature ultrasonic SnBi base solders and preparation method thereof, and its ultrasonic brazing ceramics and/or ceramic matric composite method
RU2478027C1 (en) Method of welding parts made of titanium nickelid-based alloy (versions)
EP2897762B1 (en) Brazing alloys
JPS60166165A (en) Joining method of metal and ceramics
CN102699571A (en) Moderate-temperature brazing filler metal for graphite-base composite material connection and preparation method thereof
TWI526551B (en) Super elastic alloy
RU2504464C1 (en) Method of diffusion welding parts made of titanium nickelide-based alloy
JP4953278B2 (en) Hydrogen permeation separation thin film with excellent hydrogen permeation separation performance
JPH0520392B2 (en)
RU2539247C1 (en) Method of diffusion welding of alloys based on titanium nickelide with titanium and its alloys
CN112062589A (en) Method for realizing diffusion bonding of alumina ceramic based on alumina-titanium-nickel
CN112109393B (en) Aluminum oxide/nickel-titanium alloy/aluminum oxide composite material prepared by diffusion bonding and method thereof
CN110683855A (en) Biocompatible Al2O3Method for diffusion bonding of Ti
JPH0337165A (en) Adhesion between ceramics and metal

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190208