RU2651101C2 - Вставка для сварки разнородных материалов - Google Patents
Вставка для сварки разнородных материалов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2651101C2 RU2651101C2 RU2016126869A RU2016126869A RU2651101C2 RU 2651101 C2 RU2651101 C2 RU 2651101C2 RU 2016126869 A RU2016126869 A RU 2016126869A RU 2016126869 A RU2016126869 A RU 2016126869A RU 2651101 C2 RU2651101 C2 RU 2651101C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- insert
- materials
- welding
- welded
- longitudinal axis
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000004880 explosion Methods 0.000 abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/22—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating taking account of the properties of the materials to be welded
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано для сварки разнородных материалов. Вставка для размещения между свариваемыми заготовками содержит два соединенных между собой элемента, выполненных из материалов, соответствующих по химическому составу материалам свариваемых заготовок. Один из указанных элементов выполнен в виде пластины, имеющей с одной стороны форму клина, симметрично заостренного относительно продольной оси вставки. Второй элемент состоит из двух одинаковых пластин, расположенных симметрично относительно продольной оси вставки и соединенных между собой с образованием соответствующего выреза по форме упомянутого клина. Все пластины соединены между собой сваркой взрывом. Изобретение позволяет повысить прочностные свойства сварных соединений из разнородных материалов. 1 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано в различных отраслях промышленного производства, в том числе в химическом машиностроении, энергетическом машиностроении, самолетостроении.
Сварные конструкции, изготовленные из разнородных материалов, позволяют снизить вес изделий и обеспечивают экономию дорогостоящих материалов, что в ряде случаев имеет решающее значение. Проблема сварки разнородных материалов заключается в хрупкости получаемых сварных швов, что связано с формированием в условиях высокотемпературного воздействия интерметаллидов и других охрупчивающих фаз. Во многих случаях эта проблема может быть решена лишь при использовании специальных промежуточных вставок.
Известна вставка для сварки разнородных металлических материалов (патент US 7,752,728. Method of producing material composite with explosion-welded intermediate piece), состоящая из двух элементов и изготовленная из биметаллической заготовки, полученной в процессе сварки взрывом пластин из разнородных материалов. Для получения биметаллической заготовки неподвижную и метаемую пластины, изготовленные из разнородных материалов, располагают под определенным углом и на некотором расстоянии друг от друга. На метаемую пластину укладывают заряд взрывчатого вещества. В вершине угла метаемой пластины устанавливают детонатор и инициируют его. После инициирования взрыва метаемая пластина приобретает скорость порядка нескольких сотен метров в секунду и соударяется с неподвижной пластиной. Соударение метаемой пластины и основания сопровождается пластической деформацией, вызывающей местный нагрев поверхностных слоев металла. В результате деформации и нагрева возникает плотный физический контакт пластин, происходит активация свариваемых поверхностей и образуется биметаллическая заготовка. В большинстве случаев граница между соединяемыми пластинами в биметаллической заготовке имеет волнообразную форму. Промежуточную вставку необходимых размеров получают резкой из двухслойной биметаллической заготовки. Полученная таким образом вставка затем присоединяется к соответствующим концам свариваемых деталей любым известным способом соединения однородных материалов.
Однако конструкция данной вставки предполагает, что плоскость соединения входящих в нее пластин из разнородных материалов перпендикулярна продольной оси соединяемых заготовок. При этом особенность расположения волн сварного соединения частей вставки не обеспечивает их механического зацепления относительно друг друга при приложении растягивающей нагрузки. Таким образом, в случае соединения материалов, склонных к образованию интерметаллидных и других хрупких фаз, при приложении нагрузки в продольном направлении существует вероятность хрупкого разрушения соединения по сварному шву между пластинами из разнородных материалов. Поэтому предел прочности сварной конструкции, полученной с использованием такой вставки, недостаточен для обеспечения высокой надежности изделия при его эксплуатации. Кроме того, для получения такой вставки необходимо соединять толстые пластины, т.к. нагрев при последующей сварке вставки с соединяемыми заготовками также вызывает в зоне соединения разнородных материалов интенсивную диффузию и образование интерметаллидных и других хрупких фаз, ослабляющих сварное соединение. Чем тоньше пластины, используемые для изготовления вставки, тем сильнее прогревается она и тем интенсивнее образуются интерметаллиды и другие хрупкие фазы, ослабляющие сварной шов.
Кроме того, известна вставка для сварки разнородных материалов, являющаяся прототипом предлагаемого изобретения, на которой реализован способ получения сварного соединения разнородных металлических материалов (патент RU 2470755). Вставка получена сваркой взрывом и состоит из двух элементов из соответствующих по химическому составу материалов соединяемых заготовок с косо расположенным относительно продольной оси заготовок швом. При этом края вставки, соединяемые с заготовками, включают только материал, аналогичный привариваемой заготовке.
Однако указанная вставка несимметрична относительно продольной силы, что является причиной изгиба вставки и возникновения напряжений, ослабляющих сварное соединение. Также при формировании между элементами вставки охрупчивающих фаз площадь контакта элементов, определяемая толщиной пластин и углом их соединения, не обеспечивает требуемый уровень прочностных свойств сварного соединения.
Задачей (технический результат) предлагаемого изобретения является повышение прочностных свойств сварных соединений разнородных материалов.
Поставленная задача достигается тем, что во вставке, содержащей два элемента из соответствующих по химическому составу материалов свариваемых заготовок, один из указанных элементов выполнен в виде пластины, с одной стороны имеющей форму симметрично заостренного клина относительно продольной оси заготовок, а второй элемент с вырезом по форме клина состоит из двух одинаковых пластин, расположенных также симметрично относительно продольной оси свариваемых заготовок.
На фиг. 1 приведен общий вид предлагаемой вставки. Вставка содержит элемент 1, который с одной стороны выполнен симметрично заостренным относительно продольной оси свариваемых заготовок. Элемент 2 выполнен из двух однородных пластин, причем соединение трех пластин осуществляют одновременно с образованием симметрично расположенных швов 3 с образованием выреза, соответствующего клину 1 элемента (фиг. 1 а). Элементы 1 и 2 выполнены из материалов, соответствующих по химическому составу свариваемым заготовкам 5 и 6. При необходимости, вставку обрезают до нужных размеров (фиг. 1 б) и производят сварку разнородных заготовок, формируя сварные швы 7 и 8 (фиг. 1 в).
Указанная конструкция вставки увеличивает площадь контакта разнородных элементов вставки. Формируемые швы располагаются симметрично относительно продольной оси заготовок, при этом в случае продольного нагружения сформированные сваркой взрывом клинообразные швы позволяют исключить боковой изгиб, что имеет принципиальное значение с позиции обеспечения прочностных свойств вставки. Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет повысить прочность соединения разнородных материалов. Кроме того, такая конструкция позволяет сформировать вставку для сварки заготовок любой толщины, в том числе и разнородных по толщине заготовок.
Claims (1)
- Вставка для сварки разнородных материалов, содержащая два соединенных между собой элемента, выполненных из материалов, соответствующих по химическому составу материалам свариваемых заготовок, отличающаяся тем, что один из указанных элементов выполнен в виде пластины, имеющей с одной стороны форму клина, симметрично заостренного относительно продольной оси вставки, а второй элемент состоит из двух одинаковых пластин, расположенных симметрично относительно продольной оси вставки и соединенных между собой с образованием соответствующего выреза по форме упомянутого клина.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016126869A RU2651101C2 (ru) | 2016-07-04 | 2016-07-04 | Вставка для сварки разнородных материалов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016126869A RU2651101C2 (ru) | 2016-07-04 | 2016-07-04 | Вставка для сварки разнородных материалов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2651101C2 true RU2651101C2 (ru) | 2018-04-18 |
Family
ID=61976574
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016126869A RU2651101C2 (ru) | 2016-07-04 | 2016-07-04 | Вставка для сварки разнородных материалов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2651101C2 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1166948A1 (ru) * | 1983-06-16 | 1985-07-15 | Предприятие П/Я А-7291 | Способ диффузионной сварки внахлестку труб |
RU2152100C1 (ru) * | 1998-10-01 | 2000-06-27 | Научно-исследовательский институт электронных приборов | Вакуумная оболочка рентгеновского электронно-оптического преобразователя |
US20070056650A1 (en) * | 2005-09-13 | 2007-03-15 | Plansee Se | Material composite with explosion-welded intermediate piece and method of producing a material composite |
RU2318670C2 (ru) * | 2006-01-19 | 2008-03-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" | Термостойкая биметаллическая вставка |
RU2470755C2 (ru) * | 2011-03-14 | 2012-12-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет" | Способ получения сварного соединения разнородных металлических материалов |
-
2016
- 2016-07-04 RU RU2016126869A patent/RU2651101C2/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1166948A1 (ru) * | 1983-06-16 | 1985-07-15 | Предприятие П/Я А-7291 | Способ диффузионной сварки внахлестку труб |
RU2152100C1 (ru) * | 1998-10-01 | 2000-06-27 | Научно-исследовательский институт электронных приборов | Вакуумная оболочка рентгеновского электронно-оптического преобразователя |
US20070056650A1 (en) * | 2005-09-13 | 2007-03-15 | Plansee Se | Material composite with explosion-welded intermediate piece and method of producing a material composite |
RU2318670C2 (ru) * | 2006-01-19 | 2008-03-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" | Термостойкая биметаллическая вставка |
RU2470755C2 (ru) * | 2011-03-14 | 2012-12-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет" | Способ получения сварного соединения разнородных металлических материалов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI638696B (zh) | 構造體之製造方法、構造體及熱交換體 | |
JP7407354B2 (ja) | レーザ溶接方法 | |
US11548056B2 (en) | Systems and methods for joining components by riveting | |
JP6554263B2 (ja) | 超塑性成形され超音波溶接された金属構造体 | |
TWI599433B (zh) | 填角焊接方法及填角焊接接頭 | |
US3419951A (en) | Fabrication of metal structures | |
US4588651A (en) | Accordion expansion process | |
JPS63112085A (ja) | 複合、積層金属板を冶金的に結合する方法及び複合、積層金属板 | |
KR20230028513A (ko) | 엘리먼트, 마찰 엘리먼트 접합 방법 및 마찰 엘리먼트 접합 조인트의 제조 방법 | |
US3842485A (en) | Method of making an explosively welded scarf joint | |
RU2651101C2 (ru) | Вставка для сварки разнородных материалов | |
RU2470755C2 (ru) | Способ получения сварного соединения разнородных металлических материалов | |
US9073151B2 (en) | Dissimilar material joint, structure in which dissimilar material joint is used, and method of producing the same | |
CN110087874A (zh) | 用于制造可焊接金属-聚合物多层复合材料的方法 | |
US4496096A (en) | Method of joining metal elements by explosion welding | |
RU2293004C1 (ru) | Способ получения композиционного материала титан - сталь | |
JP6065564B2 (ja) | スポット溶接方法 | |
JP6094440B2 (ja) | 異種金属材料の抵抗溶接方法及び車両用部品 | |
JP2021075303A5 (ru) | ||
EP3659736B1 (en) | Method to join materials with a different melting temperature | |
JP6124702B2 (ja) | 座屈拘束ブレース | |
RU2682742C1 (ru) | Способ получения композиционного материала из меди, титана и стали | |
JP2005288457A (ja) | 異種金属材の超音波接合方法および超音波接合構造体 | |
JP7135925B2 (ja) | バルジ成形品の製造方法 | |
RU2064387C1 (ru) | Способ сварки локальным сдвигом |