JOURNAL - Ð¢ÐµÑ Ð½Ð¸Ñ‡ÐµÑÐºÐ¸ Университет - София - Филиал Пловдив

- 76 -
Независимо от значителния брой изследвания върху дифузионно заваряване на
твърди сплави и стомана с индукционно нагряване [3-6, 9-10], данните за влиянието на
хлабината между индуктора и нагряваните детайли върху свойствата на съединението
са оскъдни. Установено е, че недостатъчната хлабина води до частично стопяване на
твърдата сплав, последвано от образуване на пукнатини в нея и общо окрехкостяване
на съединението [14].
Цел на настоящата работа е да представи допълнителни доказателства за
възникването на дефекти в структурата на дифузионно заварено съединение между
твърда сплава и стомана, причинени от прегряване.
2. Методика на изследването
Твърдосплавни пластини с размери Ф7х4 и Ф13х3 от тип ВК с 15-20 % Со се
заваряват към носещ елемент с размери Ф13х58 от стомани Х12Ф1, У8 или 9ХС.
Помежду им се поставя вложка от технически чисти Fe, Ni и Cu [3-5, 9-12].
Твърдосплавните пластини имат грапавост на челата Ra 0.63 m, а носещите елементи
– Ra 5 m. Заварено съединение, съставено от два носещи елемента с твърдосплавна
пластина между тях, представлява образец за изпитване на опън.
Хлабината между индуктора и опитното тяло варира в границите 2-13 мм поради
това, че се използват различни по диаметър индуктори с отклонения от кръглата форма.
Освен това при установяване на опитното тяло в индуктора възниква грешка от
несъосност между тях. Индукторите имат по 1.5 бр. навивки, което по начало определя
неравномерно разпределение на топлината в тялото.
Температурата на нагряване се управлява с термодвойка хромел-алумел, чийто
сигнал се приема от термоконтролер. Параметрите на заваряване се изменят в
границите: температура: 880-1050 о С, налягане: 8-20 МПа, време на задържане: 10-20
мин, разреждане в камерата: 0.05 Па, скорост на нагряване: 50 или 100 о С/мин [8-11],
скорост на охлаждане: 50 о С/мин до 600 о С или свободно във вакуум до 300 о С. Следва
подаване на въздух в камерата и охлаждане до стайна температура. На един и същи
режим са проведени по няколко опита за установяване на повтаряемост.
Заварените съединения са изпитани на опън. Микроструктурата на съединението
е изследвана с оптически и сканиращ електронен микроскоп. Подробно описание на
методиката се съдържа в [14, 15].
3. Резултати и анализ
3.1 Якост на опън
Независимо от режима на заваряване и материала на на образците, при хлабина
2-3.5 мм между индуктора и детайлите якостта на опън на завареното съединение е
незначителна и се изменя в границите 0-14 МПа. Освен това якостта на опън на
образци, заварени на един и същи режим, се изменя скокообразното, напр. 567 МПа за
образец 48 и 0 МПа за образец 49 т. е. липсва повтаряемост на резултатите.
Разрушаването протича през пластината. Ломът е крехък. По околната сива повърхност
на твърдосплавната пластина се забелязват разпръснати тъмни петна, [14, 15].
При хлабина 12-13 мм якостта на опън варира в интервала 400-700 МПа.
Получена е отлична възпроизводимост на резултатите. Разрушаването протича през
междинния слой, образуван от вложката, и по-рядко през твърдосплавната пластина. [8,
9, 15].
3.2 Микроструктура на заварените съединения
Интерес представлява преди всичко преходната зона около междинния слой.
Фиг. 1 представя микроструктурата на образец № 47 непосредствено до повърхността