Диффузионная сварка в вакууме нержавеющей стали через пористые прослойки никеля

Abstract

На примере нержавеющей стали Х18Н10Т изучены особенности формирования неразъемных соединений методом диффузионной сварки через промежуточную прослойку на основе пористого никеля, полученного вакуумным осаждением из паровой фазы. Показано, что применение пористых вакуумных конденсатов никеля способствует снижению температурно-силовых параметров диффузионной сварки (температура сварки 800 °С + циклическая нагрузка с амплитудой 20 МП а). Такое влияние промежуточной прослойки на условия получения сварных соединений связывается со сверхпластичным поведением пористого никеля и его неравновесной структурой (малым размером зерен и наличием дефектов вакансионного типа). Установлено, что в процессе диффузионной сварки наблюдается залечивание пор в промежуточной прослойке и активируются диффузионные процессы между прослойкой и нержавеющей сталью. В результате этого формируется бездефектная зона соединения на основе никеля, легированного железом и хромом с прочностными свойствами, незначительно отличающимися от основного металла.

Features of formation of permanent joints by diffusion welding through an intermediate interlayer based on porous nickel, produced by vapour phase vacuum deposition (EB PVD) were studied in the case of stainless steel Kh18N10T. It is shown that application of vacuum porous nickel condensates promotes lowering of temperature-force parameters of diffusion welding (welding temperature of 800 °C + cyclic load with 20 MPa amplitude). Such an influence of the interlayer on the conditions of producing the welded joints is associated with superplastic behaviour of porous nickel and its non-equilibrium structure (small grain size and presence of vacancy type defects). It is established that pore healing in the interlayer is observed and diffusion processes between the interlayer and stainless steel are activated during diffusion welding. This results in formation of a defectfree zone of the joint based on nickel, alloyed with iron and chromium with strength properties only slightly different from those of base metal.