涉及鈦-不銹鋼管狀適配器的擴(kuò)散焊接技術(shù)。鈦及其與不銹鋼的合金不是通過(guò)熔焊焊接的，因?yàn)楫?dāng)它們結(jié)合在一起時(shí)，它們形成一系列脆性金屬間化合物和共晶。

因此，在工業(yè)中，鈦合金管與不銹鋼管焊接的主要技術(shù)方向是使用通過(guò)固相焊接（不熔化）初步制造的雙金屬管狀適配器，特別是通過(guò)在真空中擴(kuò)散焊接

鈦屬于高活性金屬組，因此在擴(kuò)散焊接過(guò)程中以不銹鋼為特征，將焊接金屬之一加熱到熔點(diǎn)的0.5-0.7并進(jìn)行擠壓，中間層在焊接接頭中形成主要含有脆性金屬間相Ti2（Fe，Cr），這大大降低了所得焊接接頭的強(qiáng)度性能。

為了提高由鈦合金和不銹鋼制成的擴(kuò)散焊接接頭的強(qiáng)度特性，特別是鈦合金VT5-1與不銹鋼12X18H10T，焊接表面之間使用多層夾層，如V+Cu+鋼+Ni和V+Cu+Ni，在800-900°C的真空中產(chǎn)生軋制。

已知一種方法是將這些中間層用于焊接直徑為60-70 mm，長(zhǎng)度可達(dá)150 mm的合金VT5-1和鋼12Kh18N10T的管狀適配器。

根據(jù)這種方法，將中間膜放置在焊接的管狀預(yù)制棒的兩端之間，在真空中加熱至1000°C，用0.5 kgf/mm2的力擠壓并保持在此溫度和不小于15分鐘的壓力下。

這種管狀適配器擴(kuò)散焊接方法的主要缺點(diǎn)是缺乏可靠的方法，無(wú)法對(duì)層間層之間以及層間和管狀坯料之間的粘合強(qiáng)度特性進(jìn)行無(wú)損測(cè)試，不適合與以這種方式獲得的鈦合金和不銹鋼的適配器進(jìn)行焊接。

為了通過(guò)增加焊接接頭的面積來(lái)增加管狀適配器的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，對(duì)鋼坯進(jìn)行了研磨。

鈦合金和不銹鋼的管狀適配器的擴(kuò)散重疊方法已知，方法是在不銹鋼管狀坯料外放置鈦合金的管狀坯料。

將鈦坯放置在不銹鋼工件外部，可以獲得焊接表面擴(kuò)散焊接所需的壓縮，因?yàn)樵诓讳P鋼中，熱膨脹系數(shù)大約是鈦合金的兩倍。然而，在焊接后冷卻時(shí)，由于熱膨脹系數(shù)的相同差異，過(guò)渡區(qū)分解并且束彼此分離以形成泄漏。

如果在組裝擴(kuò)散焊接時(shí)，將不銹鋼襯套制成刺繡，并且當(dāng)襯套由鈦合金制成并加熱到擴(kuò)散焊接溫度時(shí)，將其分布在直徑上并迫使其撞擊不銹鋼襯套的內(nèi)表面，則在焊接和冷卻后，它將壓縮鈦合金的襯套，同時(shí)在它們之間形成脆性擴(kuò)散夾層， 然而，在技術(shù)計(jì)劃中，這種組裝用于擴(kuò)散焊接的管狀坯料的方案比[敏感詞]種方案復(fù)雜得多，因?yàn)樵跀U(kuò)散焊接溫度下，為了選擇加熱過(guò)程中形成的熱間隙并提供焊接表面的必要焊接擠壓，有必要在擴(kuò)散焊接溫度下強(qiáng)制分布直徑的鈦合金管坯。

這種在擴(kuò)散焊接前組裝管狀預(yù)制件的方案，雖然它保證了焊接和冷卻后脆性擴(kuò)散層在徑向方向上的壓縮，但同時(shí)又不排除在脆性擴(kuò)散層中沿重疊處形成大的剪切應(yīng)力，這也是由于鈦合金和不銹鋼的熱膨脹系數(shù)相差兩倍而形成的。

當(dāng)剪切應(yīng)力超過(guò)剪切器上擴(kuò)散夾層的強(qiáng)度時(shí)，鈦-不銹鋼適配器的腹接接頭的脆性擴(kuò)散層中存在較大的剪切應(yīng)力，隨著焊接襯套厚度的增加而增加，這會(huì)導(dǎo)致擴(kuò)散焊縫的松緊性損失。在存在振動(dòng)和管道中介質(zhì)溫度頻繁變化的運(yùn)行條件下，在剪切應(yīng)力低于擴(kuò)散層的剪切強(qiáng)度時(shí)，可能會(huì)發(fā)生密封性的損失。

在擴(kuò)散焊接之前，通過(guò)鉻和氧化鐵在真空中的高溫解離以及隨后濺射形成的鉻和鐵離子的過(guò)程，對(duì)不銹鋼襯套的表面進(jìn)行氧化膜的清潔。從高度氧化的薄膜中對(duì)不銹鋼襯套表面進(jìn)行初步清潔，這些薄膜對(duì)于與鈦合金的擴(kuò)散相互作用是被動(dòng)的，可以降低擴(kuò)散焊接的溫度和時(shí)間，以及在這種情況下形成的擴(kuò)散層的厚度。同時(shí)，脆性金屬間夾層在擴(kuò)散焊接后的冷卻過(guò)程中以及在拉伸和剪切應(yīng)力的運(yùn)行過(guò)程中幾乎不會(huì)暴露出來(lái)，這使得該搭接接頭在管道振動(dòng)和流經(jīng)管道的介質(zhì)溫度頻繁變化的條件下是可行的。

這一技術(shù)成果是通過(guò)以下事實(shí)實(shí)現(xiàn)的：在管狀適配器的擴(kuò)散焊接過(guò)程中，鈦 - 不銹鋼，包括制造由鈦合金和不銹鋼制成的襯套，它們的伸縮連接，真空加熱到擴(kuò)散焊接溫度，擠壓焊接表面，在擴(kuò)散焊接溫度下老化和冷卻：-在不銹鋼襯套的內(nèi)表面上， 螺紋型材的環(huán)形槽被制成并放置在鈦熔接ava的套管外，在擴(kuò)散焊接過(guò)程開(kāi)始之前，不銹鋼襯套在1050至1100°C的溫度范圍內(nèi)以高頻率加熱，并在該溫度下保持不超過(guò)5分鐘， 之后加熱降低到擴(kuò)散焊接溫度，并通過(guò)外套管的熱量從不銹鋼襯套從鈦合金加熱到擴(kuò)散焊接溫度，然后擠壓待焊接的表面，方法是用工具從鈦合金中點(diǎn)膠襯套，以確保填充旋轉(zhuǎn)臂槽鈦合金， 填充后繼續(xù)在擴(kuò)散鍵合溫度下加熱至少1分鐘;- 此外，鈦合金和不銹鋼襯套的焊接表面是逐步制造的;- 此外，適配器的焊接襯套在真空中冷卻至300°C。

所聲稱(chēng)的管狀適配器鈦 - 不銹鋼的擴(kuò)散焊接方法使得可以獲得同樣堅(jiān)固的高度可靠的焊接接頭，這些焊接接頭可在振動(dòng)和溫度波動(dòng)下運(yùn)行的關(guān)鍵管道中操作。由于適配器設(shè)計(jì)和擴(kuò)散焊接技術(shù)的選擇，由于焊接溫度的降低和該溫度下保持時(shí)間的縮短，確保了焊接擴(kuò)散連接中相對(duì)較薄的擴(kuò)散層的穩(wěn)定生產(chǎn)，并且適配器設(shè)計(jì)在整個(gè)區(qū)域的徑向和軸向方向上提供了脆性擴(kuò)散層壓縮，從而實(shí)現(xiàn)了適配器的高可靠性由于在鈦合金襯套外側(cè)安裝了T不銹鋼毛刺，并在不銹鋼襯套的內(nèi)表面上安裝了螺紋型材，因此具有伸縮式連接。適配器的設(shè)計(jì)提供了，在焊接后的冷卻過(guò)程中，由于不銹鋼具有比鈦合金兩倍的熱膨脹系數(shù)，因此，在焊接后的冷卻過(guò)程中，外套包扎內(nèi)部，同時(shí)壓縮擴(kuò)散層， 并在螺紋輪廓的環(huán)形槽的不銹鋼襯套的內(nèi)表面上執(zhí)行，并用鈦合金制成的金屬襯套填充它們，反過(guò)來(lái)又排出縱向剪切應(yīng)力的脆弱擴(kuò)散層，因?yàn)橛晒ぷ髫?fù)載和熱膨脹引起的所有縱向剪切應(yīng)力都以環(huán)形突起和凹槽的形式以環(huán)形突起和凹槽的形式機(jī)械嚙合在伸縮管狀接頭的整個(gè)長(zhǎng)度上形成。

為了減少重疊點(diǎn)處的適配器壁的厚度，以及在加熱和擴(kuò)散焊接期間固定套管，焊接套管的伸縮連接是逐步進(jìn)行的，這使得在僅0.5-1.5 mm的重疊點(diǎn)處適配器壁的厚度增加成為可能。

擴(kuò)散焊接后，將焊接的預(yù)制棒在真空中冷卻至300°C，以保護(hù)適配器的鈦部分免受強(qiáng)烈氧化，從而降低鈦及其合金的強(qiáng)度和腐蝕性能。