Вплив параметрів дифузійного зварювання на структуру з’єднань з порошкового стопу ніхрому
Ю. В. Фальченко$^{1}$, Л. В. Петрушинець$^{1}$, Т. В. Мельніченко$^{1}$, О. О. Новомлинець$^{2}$, В. Є. Федорчук$^{1}$
$^{1}$Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона НАН України, вул. Казимира Малевича, 11, 03150 Київ, Україна
$^{2}$Національний університет «Чернігівська політехніка», вул. Шевченка, 95, 14035 Чернігів, Україна
Отримано: 03.05.2022; остаточний варіант - 28.06.2022. Завантажити: PDF
Представлено дослідження по дифузійному зварюванню в вакуумі порошкового стопу ніхрому Ni–20Cr–(3–4)Fe–(0,40–0,6)Al–(0,25–0,35)Ti–0,5Y (% ваг.). Показано, що безпосереднє зварювання стопу ніхрому в інтервалі температур 800–1100°C в умовах вакууму 1,33$\cdot10^{-3}$ Пa не забезпечує одержання якісних з’єднань. Встановлено, що в процесі нагрівання стопу ніхрому відбувається окиснення його контактних поверхонь, що ускладнює одержання зварного з’єднання. Досліджено можливість захисту поверхонь стопу від окиснення за рахунок покриття із ніклю. Нанесення методою електронно-променевого випаровування та конденсації в вакуумі прошарку з ніклю у вигляді покриття товщиною 5–7 мкм дає змогу уникнути окиснення контактних поверхонь. Досліджено вплив термічного оброблення у вакуумі на хемічний склад покриття. Показано, що відпал зразків з покриттям при $T$ = 1100°C протягом $t$ = 10 хв. в умовах вакууму 1,33$\cdot10^{-3}$ Пa сприяє посиленню дифузійних процесів між основним металом та напиленим шаром та забезпечує вирівнювання хемічного складу в зоні контакту покриття і стопу. Показано, що мікроструктура зразків одержаних на режимі: $T$ = 1200°C, $P$ = 40 МПа, $t$ = 20 хв. характеризується відсутністю дефектів у зоні з’єднання. Розподіл хемічних елементів в стику є монотонним. Дифузія елементів з ніхромового стопу в ніклеве покриття забезпечує утворення дифузійної зони, близької за своїм хемічним складом до складу стопу ніхрому. Досліджено мікромеханічні властивості зварних з’єднань. Показано, що застосування проміжного прошарку у вигляді покриття з ніклю при дифузійному зварюванні в вакуумі порошкового стопу ніхрому забезпечує одержання з’єднань з мікротвердістю на рівні вихідного матеріялу після відпалу.
Ключові слова: порошковий стоп, ніхром, дифузійне зварювання, проміжне покриття, окиснення, мікроструктура.
URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v44/i08/1013.html
PACS: 62.20.fq, 66.30.Lw, 68.35.Fx, 68.37.-d, 81.20.Vj, 81.70.-q