Диффузионная сварка в вакууме фольги из порошкового никель-хромового сплава

Abstract

В работе рассмотрено влияние параметров режима диффузионной сварки на формирование соединений из фольги порошкового сплава Ni–20Cr толщиной 25мкм. Показано, что сварка сплава нихрома в диапазоне температур 800…1200°С без применения промежуточных прослоек не позволяет получить бездефектные соединения. Исследованы особенности формирования соединений сплава Ni–Cr при использовании фольг в качестве промежуточных прослоек, полученных по технологии электронно-лучевого осаждения и конденсации в вакууме. В работе применяли фольгу с многослойной структурой систем Ni–Al, Ti–Cu и с пористой структурой из Cu, Ni и Co. Микроструктуру и химический состав соединений исследовали с помощью оптической и электронной микроскопии. Прочностные свойства металла в зоне соединений оценивали по результатам микроиндентирования и испытания плоских образцов на растяжение. Установлено, что применение при сварке подобных промежуточных прослоек позволяет получить бездефектную микроструктуру зоны соединения. Показано, что при сварке через промежуточную прослойку из пористых фольг на основе меди формируются соединения с прочностными свойствами на уровне основного металла.

У роботі розглянуто вплив параметрів режиму дифузійного зварювання на формування з'єднань з фольги порошкового сплаву Ni–20Cr товщиною 25мкм. Показано, що зварювання сплаву ніхрома в діапазоні температур 800...1200°С без застосування проміжних прошарків не дозволяє отримати бездефектні з'єднання. Досліджено особливості формування з'єднань сплаву Ni–Cr при використанні фольги в якості проміжних прошарків, отриманих за технологією електронно-променевого осадження і конденсації в вакуумі. У роботі застосовували фольгу з багатошаровою структурою систем Ni–Al, Ti–Cu і з пористою структурою з Cu, Ni і Co. Мікроструктуру і хімічний склад з'єднань досліджували за допомогою оптичної та електронної мікроскопії. Міцність металу в зоні з'єднань оцінювали за результатами мікроіндентування і випробування плоских зразків на розтягання. Встановлено, що застосування при зварюванні подібних проміжних прошарків дозволяє отримати бездефектну мікроструктуру зони з'єднання. Показано, що при зварюванні через проміжний прошарок з пористої фольги на основі міді формуються з'єднання з властивостями міцності на рівні основного металу.

The paper deals with the influence of diffusion welding parameters on formation of joints from foil of Ni–20Cr powder alloy 25mm thick. It is shown that welding of nichrome alloy in the temperature range of 800–1200°C without application of interlayers does not allow producing defectfree joints. Features of formation of Ni–Cr alloy joints at application of interlayers from foils, produced by the technology of electron beam deposition and condensation in vacuum were studied. Foil with multilayer structure of Ni–Al, Ti–Cu systems and foil with porous structure from Cu, Ni and Cr was used in the work. Microstructure and chemical composition of the joints were studied, using optical and electron microscopy. Strength properties of metal in the joint zone were assessed by the results of microindentation and tensile testing of flat samples. It is found that application of such interlayers in welding allows producing defectfree microstructure of the joint zone. It is shown that joints with strength properties on the level of those of base metal are formed in welding through an interlayer from copper-based porous foils.