Образование сварных твердофазных соединений проволок при изготовлении пористых сетчатых материалов из стали 12Х18Н10Т
Авторы: Третьяков А.Ф.
Опубликовано в выпуске: #5(125)/2022
DOI: 10.18698/2308-6033-2022-5-2181
Раздел: Металлургия и материаловедение | Рубрика: Порошковая металлургия и композиционные материалы
Опыт применения оболочек турбинных лопаток на основе пористых сетчатых материалов в изделиях аэрокосмической техники и высокотемпературных газовых турбин показал, что они подвержены деструкции под воздействием колебаний давлений. При этом усталостное разрушение наступает в первую очередь в тех проницаемых оболочках, где отсутствуют качественные соединения структурообразующих элементов. Установлено, что при диффузионной сварке и сварке прокаткой прочность сварных соединений возрастает с увеличением температуры процесса, а также глубины вакуума и времени деформирования — при диффузионной сварке. Показано, что при скоростях деформирования 10–2…1,0 с–1 низкое качество сварных соединений объясняется высоким сопротивлением деформированию микронеровностей на контактных поверхностях проволок и низкой скоростью диффузионного массопереноса в зоне соединения. Установлено, что в условиях диффузионной и ударной сварки в вакууме возможно образование твердофазного соединения на всей поверхности макроконтакта. При этом в процессе ударной сварки влияние величины температуры в исследуемом интервале на качество сварных соединений значительно ниже, чем для процессов с более низкими скоростями нагружения. Приведены практические рекомендации по определению оптимальных режимов сварки проволок сеток при изготовлении пористых сетчатых материалов из стали 12Х18Н10Т.
Литература
[1] Белов С.В., ред. Пористые проницаемые материалы: Справочник. Москва, Металлургия, 1987, 338 с.
[2] Синельников Ю.И., Третьяков А.Ф., Матурин Н.И., Колесников А.Г., Панов А.Д., Макарочкин В.И. Пористые сетчатые материалы. Москва, Металлургия, 1983, 64 с.
[3] Зейгарник Ю.А., Поляков А.Ф., Стратьев В.К. и др. Испытания пористого сетчатого материала в качестве оболочки лопаток высокотемпературных газовых турбин. Препринт ОИВТ РАН № 2-502. Москва, 2010, 64 с.
[4] Пелевин Ф.В., Аврамов Н.И., Орлин С.А., Синцов А.Л. Эффективность теплообмена в пористых элементах конструкций жидкостных ракетных двигателей. Инженерный журнал: наука и инновации, 2013, вып. 4. http://dx.doi.org/10.18698/2308-6033-2013-4-698
[5] Новиков Ю.М., Большаков В.А. Инженерная школа МГТУ им. Н.Э. Баумана: комбинированные пористые сетчатые материалы. Эффективные, безопасные и экологичные изделия на их основе. Безопасность жизнедеятельности, 2015, № 11, с. 53–56.
[6] Красулин Ю.Л. Взаимодействие металла с полупроводником в твердой фазе. Москва, Наука, 1971, 119 с.
[7] Мазур А.М., Алехин В.П., Шоршоров М.Х. Процессы сварки и пайки в производстве полупроводниковых приборов. Москва, Радио и связь, 1981, 224 с.
[8] Каракозов Э.С. Сварка металлов давлением. Москва, Машиностроение, 1986, 280 с.
[9] Шоршоров М.Х., Колесниченко В.А., Алехин В.П. Клинопрессовая сварка разнородных металлов. Москва, Металлургия, 1982, 112 с.
[10] Эпштейн Г.Н. Строение металлов, деформированных взрывом. Москва, Металлургия, 1980, 256 с.
[11] Лариков Л.Н., Рябов В.Р., Фальченко В.М. Диффузионные процессы в твердой фазе при сварке. Москва, Машиностроение, 1975, 192 с.
[12] Лариков Л.Н., Мазенко В.Ф., Фальченко В.М. и др. Ускоренная диффузия в железе и титане при пластической деформации. Доклады АН СССР, 1975, № 7, с. 637–640.
[13] Лариков Л.Н., Фальченко В.М., Мазенко В.Ф. и др. Особенности массопереноса при сварке в твердом состоянии железа армко с импульсным нагружением. Автоматическая сварка, 1974, № 5, с. 19–21.
[14] Фальченко В.М. Подвижность атомов в условиях скоростной пластической деформации металлов и сплавов. Влияние дефектов кристаллической структуры на диффузию металлов и сплавов на массоперенос при импульсном воздействии. Киев, 1980, с. 6–7.
[15] Харченко Г.К., Гуревич С.М., Игнатенко А.И. Распределение радиоактивных изотопов в стыке при сварке давлением. Автоматическая сварка, 1983, № 10, с. 73–74.
[16] Мусин Р.А., Анциферов В.Н., Квасницкий В.Ф. Диффузионная сварка жаропрочных сплавов. Москва, Металлургия, 1979, 208 с.
[17] Третьяков А.Ф. Технологическая наследственность в процессе изготовления изделий из пористых сетчатых материалов с заданными свойствами. Сообщение 2. Закономерности влияния пластической деформации и консолидации проволок сеток на технологические и теплофизические свойства ПСМ. Производство проката, 2013, № 6, с. 29–34.
[18] Третьяков А.Ф. Консолидация структурообразующих элементов в процессе горячей прокатки металлических сеток. Проблемы черной металлургии и материаловедения, 2016, № 1, c. 5–10.
[19] Спиридонов А.А., Васильев И.Г. Планирование эксперимента при исследовании и оптимизации технологических процессов. Свердловск, Уральский политехнический институт, 1975, 140 с.
[20] Харченко Г.К., Игнатенко А.И. Новый способ сварки давлением. Достижения и перспективы развития диффузионной сварки: Материалы конференции, Москва, МДНТП им. Ф.Э. Дзержинского, Москва, 1987, с. 97–100.