автореферат диссертации по авиационной и ракетно-космической технике, 05.07.05, диссертация на тему:Совершенствование технологии диффузионной сварки узлов ГТД из разнородных материалов

На правах рукописи

УСОЛЬЦЕВ АНДРЕЙ ЛЬВОВИЧ

СОВ Е РШЕ НСТ В ОВ АНИЕ Т ЕХНОЛОГ ИИ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКИ УЗЛОВ ГТД ИЗ РАЗНОРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Специальность: 05.07.05 - «Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Самара 2003

Работа выполнена в Самарском государственном аэрокосмическом университете имени академика С.П.Королева

Научный руководитель: член-корреспондент РАН, доктор технических наук, профессор Барвинок В.А.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Столбов В.И.

кандидат технических наук Уржунцев М.А.

Ведущая организация: АО Самарское конструкторское бюро машиностроения

Защита диссертации состоится С/£ГЛ§Цо Л_2003г.

на заседании диссертационного совета Д212.215.02 при Самарском государственном аэрокосмическом университете имени академика С.П. Королева по адресу: 443086 г.Самара, Московское шоссе, 34.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СГАУ. Автореферат разослан « /¿Р» _2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

д.т.н., профессор

Матвеев В.Н.

2.005-/1

I

Обивя характеристика работы

Актуальность темы. Создание высокоэффективных малоразмерных газотурбинных двигателей и турбоагрегатов является актуальной задачей авиационной и ракетно-космической техники, а также других отраслей машиностроения. Детали авиационных газотурбинных двигателей (ГЩ) испытывают большие механические нагрузки, вибрацию, воздействие высоких температур, подвергаются газовой коррозии, истиранию, малоцикловой усталости вследствие неоднократного повторения цикла работы на взлете и при посадке. В силу этого в их конструкциях широко используются жаропрочные материалы различных классов, в частности, жаропрочные никелевые и титановые сплавы. Достигнутый уровень теплонапряженнсти рабочего процесса ГЩ практически исчерпал возможности известных материалов и сплавов и требует применения новых прогрессивных конструктивных и технологических решений. Так, например, актуальной становится задача получения неразъемных соединений разнородных материалов. Одним из перспективных способов получения таких соединений является диф фуз ионная сварка в вакууме. Наиболее ярко преимущества диффузионной сварки проявляются при соединении разнородных материалов, часто обладающих ограниченной взаимной растворимостью и резко различающимися физиком еханическим и свойствам и.

Учитывая особенности образования диффузионных соединений, необходимо создать условия, исключающие возможность образования хрупких интерметаллических прослоек в сварном стыке. Кроме того, необходимо сохранение физико-механических свойств основных материалов после форм ирования соединения. Решение указанных задач непосредственно связано с применением специальных прослоек и выбором режимов сварки.

Несмотря на накопленный практический опыт по диф фуз ионной сварке разнородных сочетаний материалов, выбор специальных прослоек и оптимизация параметров соединения является достаточно сложной и трудоемкой задачей. На сегодняшний день сведения об условиях форм ирования

соединений с прослойками и влиянии толщин прослоек на свойства сварных соединений разрознены и недостаточно изучены, что существенно затрудняет создание высокоэффективных узлов ГТД и турбоагрегатов.

Цель работы. Пов ы шение э ф ф е ктив ности из готовления с варны х уз лов авиационных ГЩ и турбоагрегатов из разнородных материалов путем совершенствования технологии диффузионной сварки в вакууме при применении специальных прослоек.

В соответствии с указанной целью были поставлены и решены следующие задачи:

• проведен анализ особенностей процесса формирования диффузионных соединений из разнородных материалов и определены основные нащ>авления повышения эффективностидиффузионнойсваркиэлеменгов конструкций авиационных ГЩ и турбоагрегатов;

• разработана математическая модель диффузионногомассопереносачерез многослойные барьерные системы при сварке давлением разнородных материалов и эксплуатации сварных соединений;

• предложен м етод решения краевых з адач диф фузионного м ассопереноса через многослойные барьерные системы;

• исследованы закономерности формирования соединений при диффузионной сварке разнородных материалов через барьерные прослойки;

• проведены комплексные исследования по оптимизации режимов диффузионной сварки разнородных материалов;

• разработаны технологические процессы изготовления и ремонта биметаллических сварных роторов турбин и элементов модулей уплотнения авиационных ГЩ.

Л втор выносит на защиту:

1. М атем этическую м одель и м етод решения краевых задач диф фуз ионного массопереноса через многослойные барьерные системы при сварке давлением и эксплуатации сварных соединений.

2. Теоретически обоснованный способ выбора толщин барьерных прослоек в зависимости от заданного ресурса на основе математического моделирования процессов диффузионного массопереноса.

3. Результаты комплексных экспериментальных исследований по определению физико-механических характеристик диффузионных соединений из жаропрочных никелевых, титановых сплавов и конструкционных сталей.

4. Технологии диффузионной сварки титановых сплавов ВТЗ-1 иОТ4-1 со сталямиВНС-2 и 12Х18Н1 ОТ через двойную прослойку ванадий-медь и тройную прослойку ванадий - медь - никель; жаропрочных никелевых сплавов ВЖЛ12У иЖСбК со сталямиЭИ961 и45Х через никелевую прослойку.

5. Технологии диффузионной сварки малоразмерных роторов турбин и элементов модулей уплотнения авиационных ГТД и турбоагрегатов. Научная новизна.

1. Решена важная научно-техническая задача по повышению эффективности изготовления сварных узлов авиационных ГТД и турбоагрегатов из разнородных материалов с минимальными массо-габаритными характеристиками и заданной работоспособностью в условиях эксплуатации.

2. Разработана математическая модель диффузионного массопереноса при сварке давлением разнородных материалов и эксплуатации изделий, учитывающая многослойность системы, различные температурно-силовые условия нагружения на этапах сварки, последующего охлаждения и эксплуатации изделия до выработки ресурса.

3. Предложен метод решения системы уравнений диффузии, позволяющий за счет полученного интегрального представления решения и построения специальной функции Грина находить решения краевой задачи для произвольных начальных распределений концентраций для любого количества прослоек и произвольного вида граничных условий.

4. Разработанный метод выбора толщин барьерных прослоек, а также комплексные экспериментальные исследования эксплуатационных свойств сварных соединений позволяют гарантировать заданный ресурс эксплуатации этих соединений.

5. Впервые получены результаты металлографических и прочностных исследований сварных соединенийтитановых сплавов ВТЗ-1 иОТ4-1 со сталями ВНС-2 и 12Х18Н10Т и жаропрочных никелевых сплавов ВЖЛ12У иЖСбК со сталями ЭИ961 и45Х.

Практическая ценность.

1. Разработаны практические рекомендации по выбору многослойных барьерных систем для диффузионной сварки титановых сплавов ВТЗ-1 и ОТ4-1 со сталями ВНС-2 и 12Х18Н10Ти жаропрочных никелевых сплавов ВЖЛ12У иЖСбК со сталями ЭИ961 и 45Х.

2. Получен комплекс данных по физико-механическим свойствам (кратковрем енной и длительной прочности, терм остойкости и др.) в рабочем диапазоне температур диффузионных соединений элементов конструкций ГТД и турбоагрегатов.

3.Определены оптимальные толщины барьерных прослоек и режимы диффузионнойсваркижаропрочныхникелевыхсплавовВЖЛ12У иЖСбК со сталямиЭИ961 и 45Х, титановых сплавов ВТЗ-1 иОТ4-1 со сталям и ВНС-2 и 12Х18Н10Тсоответственно. 4. Разработаны технологические процессы диффузионной сварки бим еталлических роторов и элементов модулей уплотнений малоразмерных ГТД и турбоагрегатов, позволяющие снизить на 25-40% массогабаритные характеристики и на 15-35%момент инерции роторов, а также снизить в 1,52 раза процент брака при их изготовлении.

Реализация результатов работы. Разработанные технологические процессы диффузионной сварки в вакууме биметаллических роторов турбин малоразмерных ГТД и турбоагрегатов, элементов моделей уплотнения из титановых сплавов и сталей внедрены на предприятиях: ОАО «Люлька-

Сатурн» (г. Москва), ГУП СКБ «Турбина» (г. Челябинск), Корпорация ЛИТА Ltd (г. Самара), ОАО «Шар» (г. Самара).

Апробация работы. По основным результатам работы сделаны доклады на: IV Международной научно-практической конференции (МНПК) «Проблемы развития автомобилестроения в России», Тольятти, 1998; Объединенной II Международной научно-технической конференции (МНТК) «Проблемы и перспективы развития двигателестроения в Поволжском регионе» и XIV МНТК «Проблемы конструкционной прочности двигателей», Самара, 1999; МНТК «Надежность и качество в промышленности, энергетике и на транспорте», Самара, 1999; Всероссийской научно-практической конференции по проблемам бурового инструмента, Самара, 1999; IV МНТК «Качество машин», Брянск, 2001; МНТК «Современные материалы и технологии», Пенза, 2002; Всероссийской научно- технической конференции (ВНТК) «Сварка XXI век», Тольятти, 2002; ВНТК «Сварка на рубеже веков», Москва, 2003.

Публикации. По результатам выполненных исследований и разработок опубликованы: 8 статей и 6 тезисов докладов.

Объем работы. Диссертация содержит 142 страницы машинописного текста, 64 рисунка, 7 таблиц и состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка использованных источников и приложений.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении изложена актуальность проблемы создания элементов конструкций авиационных ГТД и турбоагрегатов с высокими технико-экономическими характеристиками методом диффузионного соединения разнородных сочетаний материалов.

В первой главе рассмотрены вопросы современного состояния и перспективы применения сварки разнородных сочетаний материалов в двигателестроении, теоретические и экспериментальные данные о характере и роли процессов деформирования и массопереноса в контакте диффузионного

соединения, a также особенности обеспечения заданых свойств диффузионных соединений элементов конструкций авиационных ГТД и турбоагрегатов.

M етод диф ф уз ионной сварки м атериалов в настоящее врем я достаточно широко используется при изготовлении различных узлов ГТД как в нашей стране, так и за рубежом. Причем существуют тенденции к увеличению доли сварных соединений, выполненных диффузионной сваркой, в общем объеме сварочных работ в двигателестроении.

Диффузионная сварка имеет наибольшие преимущества при изготовлении узлов из разнородны хм атериалов соспециальнымисвойствами. При этом большое практическое значение приобретает перспектива применения диффузионной сварки для создания узлов с минимальными массогабаритными характеристиками и высокой работоспособностью и надежностью применительно к малоразмерным ГТД и турбоагрегатам.

Вопросы теории и практики схватывания и формирования сварных соединений однородных и разнородных сочетаний материалов нашли отражение в работах ряда научных школ и ученых: В .А. Барвинка, В .А. Бачина, В.И. Богдановича, П.А. Бордакова, Я.Е Гегузина, Н.Ф. Казакова, Э.С. Каракозова, Г.В. Конюшкова, Ю.Н. Копылова, Ю.Л. Красулина, М.А. Кришталла, C.B. Лашко, Н.Ф. Лашко, И.И. Метелкина, P.A. Мусина, A.B. Покоева, А.П. Сем енова, В .И. Столбова, M .А. Уржунцева, M .X. Шоршорова и др.

В настоящее время в ряде работ показано, что при сварке давлением структуру и свойства переходной зоны соединения во многом определяют процессы диффузии, протекающие в контакте соединяемых материалов. В частности, диф ф уз ионным и процессам и при сварке разнородных материалов, обладающих ограниченной взаимной растворимостью, обусловлены возникновение и рост интерметаллических прослоек, часто-приводящих к резкому снижению прочностных свойств сварного соединения. С целью предотвратить образование интерметаллидов в зоне соединения, сварку

материалов с ограниченной взаимной растворимостью проводят через барьерные прослойки, определение толщин которых является важной задачей.

Таким образом, анализ литературных данных показал перспективность использования способа диффузионной сварки для изготовления элементов конструкций ГЩ и турбоагрегатов и выявил основные направления для совершенствования ее технологии с целью обеспечения заданных свойств сварного шва.

Однако, несмотря на большое количество данных о формировании диффузионных соединений, отсутствуют научно обоснованные методы целенаправленного регулирования процессами массопереноса в зоне образования сварного шва и выбора на этой основе состава и толщин барьерных прослоек, гарантирующих заданный ресурс эксплуатации узла.

На основании проведенного анализа были сформулированы цель работы и задачи исследований.

Во второй главе изложены результаты теоретических и экспериментальных исследований процессов диффузионного взаимодействия и массопереноса материалов присварке и эксплуатации сварных узлов ГЩ через специальные прослойки. Даны краткие технические характеристики используемого сварочного оборудования, описаны методики исследований.

Рассмотрен случай, широко распространенный в практике диффузионной сварки узлов авиационных ГТД, когда соединяются детали из разнородных материалов с резко отличающимися физико-механическими свойствами и ограниченной взаимной растворимостью с локальным нагревом токами высокой частоты.

Проведенные эксперименты подиффузионнойсварке сам ого широкого круга различных материалов показывают, что невысокая прочность сварных соединений обусловлена, главным образом, их охрупчиванием в результате диффузионного взаимодействия. В целях предупреждения образования в околошовной зоне соединений интерметаллидов, сварку необходимо осуществлять через барьерные прослйки.

Выбор толщин «барьерных» прослоек экспериментальным путем является достаточно сложной и трудоемкой задачей. В связи с этим, весьма актуальной задачей является математическое моделирование процесса диффузионного массопереноса в многослойных систем ах. Математическая модель даст возможность прогнозировать глубину взаимной диффузии элементов соединяем ых материалов как в условиях сварки, так и в условиях эксплуатации при высоких тем пературах. При этом появляется возможность теоретически обоснованной оценки толщины прослойки с точки зрения ее «барьерных» свойств при изготовлении и эксплуатации диффузионных соединений.

Поставленная задача сводится к определению минимальных толщин прослоек, которые обеспечивали бы условие, при котором концентрация диффундирующего элемента не превышала предельного значения, деленного на коэффициент безопасности (принятом п = 1,5).

Решение поставленной задачи проводилось в рамках феноменологической теории диффузии, что позволило определять концентрационные зависимости с(х,1) из систем уравнений Фика:

где с,(х,/)~ концентрация /-го элемента, о,- коэффициент диффузии.

Для постановки математической модели сформулированы иобоснованы необходимые допущения, позволяющие без существенной погрешности получить аналитическое решение поставленной задачи.

■4-

1 2 3 4

ь, ъ2

Рис.1. Схема распределения барьерных прослоек.

Теоретический анализ процессов диффузионной сварки и последующей эксплуатации изделий проводился на модели П - V - Си - сталь (ВТЗ-1 — V — Си-ВНС-2), схематично показаной на рис.1.

Для решения поставленной задачи рассматривались трехслойные системы титан-ванадий-медь и ванадий-медь-сталь. Анализ диффузии атомов ванадия в медь и сталь при сварке и эксплуатации изделия можно представить следующей схемой (рис.2):

V Си сталь

2 3 4 -►

Рис.2. Расчетная схема для системы V- Си - сталь.

Для расчета распределения ванадия в системах Си исталь сформулирована краевая задача:

(2) (3)

Граничные условия: при всех / > 0 сгфЛ)- сщ, С2(кз - 0, афз + 0, /'),

дс2 "эГ = />2) дх2

дгс

. 31 дх1'

дс2(х,0

дх

= Д

дс2(х,1)

дг-^-О

дх

Эта задача решена как с нулевым С2(х,0)= 0, так и произвольным (с(х,0)-1р(х), 0 <х <оо.) начальным условием.

Методом интегральных представлений решений системы уравнений параболического вида для диф фуз ионного м ассопереноса показ ано, что общее решение в случае произвольного количества слоев и произвольных начальных и граничных условий может быть представлено в виде

сМ = ЦзОоОс,г, о)чх +оа

п п ОХ

где с(х, х, /, /) -функция Грина соответствующей системы параболических уравнений. Например, в случае трехслойной системы, функция Грина имеет вид:

0(х, г, х,() =

в0(х, I, ^/^-/¿/""^^(х, I, х,1) при 0<х<И, п=1

*.0 при И <х <00,

/1=1

, где

в <Ов(,-0_е 40,(<->)

е" <£>11 ('-') <Ов('-0

е~ 4Оа(.-0 _ е" 40„(«-?)

2 МЛ'-')

При нулевом начальном условии полученные соотношения упрощаются и принимают вид:

= = , 0 <* (5)

,Иъ< х <ао,

х-к,+(2п-\)Н,/к

{ ]

(6)

здесь 1=1Л±,к= Ш*

1 + * т.

У полученных притаком подходе решенийв виде сумм функциональных рядов выделены главные и оценены остаточные члены, что делает структуру этих решений удобной для анализа и практического использования:

с23 = ег/с—р= -6-Ц-1- еф

'Щ7

(7)

с," = -^-\г/1х + н>1^,к 1,где 0<,ди < 1 (8)

2 1 + Ц "^(х + Аз+ЗА,/*)/ [ J м

Из (7) видно, что при любых условиях проведения процесса концентрация материала, продиффундировавшего в тонкую прослойку, меньше соответствующей концентрации этого вещества при диффузии в полубе с конечное тело. Таким образом, имеющаяся в ряде работ замена ограниченного тела на полубесконечное не является вполне обоснованной, однако допустима для оценки предельных возможностей процесса по концентрации диффундирующего элемента.

Адекватность раз работанной м атем этической м одели проверялась путем сравнения результатов теоретических расчетов с экспериментами по определению концентрации диффундирующего элемента. Реттеноспектральный анализ зоны диффузионного соединения осуществлялся на микроанализаторе МАР-2. Из рис.3 видно, что расчетные значения концентрации выше эксперим енгальных. С одной стороны, это говорит о более сложной зависимости коэффициентов диффузии от условий протекания процесса, но с другой, позволяет быть уверенным в том, что результаты м оделирования удовлетворяют требованиям сварки и эксплуатации изделия.

На рис.4 представлен профиль изменения концентрации в течение всего цикла работы изделия (ротора турбокомпрессора) от стадии сварки до полной выработки ресурса.

Из графиков, представленных на рис.4, следует, что в течение периода эксплуатации атомы ванадия проходят насквозь через барьерную прослойку меди в сталь. Однако концентрация ванадия в стали существенно меньше предельной (< 0,2%). Таким образом можно утверждать, что при толщине медной прослойки 25м км не происходит образования хрупких ингерметаллидныхикарбидныхфаз. Аналогичным образом выбираем толщину ванадиевой прослойки 50м км.

К

1Л 1

и

ГлцЪина дтрфулии, х., нкм

Рис.3. Распределение концентрации ванадий в медной прослойке: I - данные эксперимента, 2 - данные расчета.

Рис.4. Распределение концентрации ванадия в медной прослойке при выработке ресурса изделия: I - после сварки, 2 - после охлаждения, 3 - после выдержки при комнатной температуре, 4-к моменту выработки ресурса. »

Полученные расчетные значения толщин барьерных прослоек подтверждаются экспериментальными исследованиями закономерностей диффузионной сварки жаропрочных сплавов со сталями.

Для экспериментальной проверки расчетных значений была реализована методика изготовления прослоек, изменяющихся по толщине на клин.

Оптимизированы параметры режима сварки титановых сплавов ВТЗ-1 и ОТ4-1 со сталями ВНС-2 и 12Х18Н10Ти жаропрочных никелевых сплавов ВЖЛ12У иЖСбК со сталями ЭИ961 и45Х.

Прочностные свойства соединения с прослойками выбранных толщин составляют (0,8 - 0,9)ов основного материала, что обусловлено отсутствием хрупких интерметаллидных фаз и контактным упрочнением прослоек <0,4)

В третьей главе изложены результаты комплексных испытаний диффузионных соединений жаропрочных никелевых сплавов ВЖЛ12У иЖСбК со сталям и ЭИ961,45Х ититановых сплавов ВТЗ-1 и ОТ4-1 со сталям и В НС-2 и 12Х18Н10Т, а также работоспособности указанных соединений в рабочем диапазоне температур.

С помощью методов оптической и электронной микроскопии исследовались структура и свойства переходной зоны в зависимости от параметров процесса сварки. Диффузионная сварка жаропрочных никелевых сплавов со сталям и проводилась через прослой технически чистого никеля НП-1, НП-2, что позволило значительно повысить работоспособность сварного соединения в условиях термических перепадов при эксплуатации.

Ком плексные механические испытания на кратковременную прочность при ком натной и рабочей тем пературах, длительную прочность при рабочей тем пературе, усталость, ударную вязкость показали высокую надежность и работоспособность сварных соединений в условиях, имитирующих условия эксплуатации.

Так, кратковременная прочность соединений находится на уровне 0,9 и более от прочности основных материалов. Другие виды испытаний также

подтверждают высокие характеристики соединений и удовлетворяют техническим требованиям.

Оптимизация параметров сварки, состава итолщины прослоек позволила получить диффузионные соединения сплава ВТЗ-1 и стали ВНС-2 с прочностью не м енее 0,8 от прочности основных м атериалов. Установлено, что характеристики соединения полностью отвечают техническим требованиям в области рабочих температур и других условиях эксплуатации.

Полученные результаты леглив основу разработанныхпромышленных технологий изготовления узлов авиационных ГТД.

В четвертой ягаве приводятся сведения о технологических процессах диффузионной сварки в вакууме малоразмерных роторов и элементов уплотнения авиационных ГТД, рассмотрены обоснования технических требований к сварным соединениям и к режимам сварки.

В соответствии с полученными результатами исследований оптимизированы основные параметры режимов сварки ряда типоразмеров натурных узлов ГТД.

Приводятся результаты работ по выбору конструкции индукторов для нагрева, размера и формы зоны сварного стыка, подготовки к сварке прослоек и деталей узлов ГТД. Разработана методика оценки качества сварных конструкций уз лов. Проведены испытания роторов турбин в составе стендов и натурных изделий.

На основании проведенных исследований разработаны технологические процессы диффузионной сварки роторов малоразмерных турбин ГТД и турбоагрегатов, а также технологический процесс получения сварных элем енгов модулей уплотнения ГТД. Разработаны технологии восстановления узлов ГТД.

Кроме того, в работе представлены примеры соединения для изделий ракетно-космической отрасли (биметаллические переходники) и инструментальной промышленности (литьевые формы).

Основными технико-экономическими показателями преимущества технологий диффузионного соединения по сравнению с базовыми (механическое крепление, сварка трением) являются: улучшение физико-механических и эксплуатационных характеристик (на 15-35% снижается момент инерции роторов соединения, на 25-40%снижаются массогабаригные характеристики элементов конструкции), снижение брака при изготовлении в 1,5-2 раза, повышение ресурса и надежности конструкций, экономия редких и дорогостоящих материалов. Все разработанные технологии экологичны по отношению к окружающей среде.

Основные результаты и выводы по работе

1. Решена важная научно-техническая задача повышения эффективности изготовления сварных узлов малоразмерных авиационных ГТД из разнородных материалов с минимальными массо-габаритными характеристиками, высокой работоспособностью в условиях эксплуатации.

2. Разработана математическая модель диффузионного массопереноса при сварке давлением разнородных материалов и эксплуатации изделий, учитывающая многослойность системы, различные тем пературно-силовые условия нагружения на этапах сварки, последующего охлаждения и эксплуатации изделия до выработки ресурса.

3. Разработанный метод выбора толщин барьерных прослоек, а также ком плексные экспериментальные исследования эксплуатационных свойств сварных соединений позволяют гарантировать заданный ресурс эксплуатации этих соединений.

4. На основаниитеоретическихиэкспериментальныхисследованийвыбраны толщины специальных прослоек и установлены оптимальные диапазоны изменения основных параметров процесса диффузионной сварки.

5. Исследованы физико-механические свойства сварных соединений жаропрочных никелевых и титановых сплавов со сталями.

6. Разработаны технологические процессы диффузионной сварки роторов малоразмерных турбин ГТД и турбоагрегатов, а также технологический процесс получения сварных элементов модулей уплотнений ГЩ. Внедрение технологических процессов диффузионного соединения позволили снизить

на 25-40%массогабаритные характеристики и на 15-35%момент инерции . роторов турбин м алораз м ерны х ГТД и турбоагрегатов, в 1,5-2 раз а сниз ить процент брака при их изготовлении, а при восстановлении узлов ГТД , повысить ресурс изделия в 2 - 3 раза.

7. Разработаны технологии диффузионного соединения применительно к изготовлению технологической оснастки, используемой при изготовлении литьевых форм для пластмассовых сепараторов шарико- и роликоподшипников.

8. Технологические процессы диффузионной сварки узлов ГТД внедрены на предприятиях ОАО «Люлька-Сатурн» (г. Москва), ГУП СКБ «Турбина» (г. Челябинск), Корпорация ЛИТА Ltd (г. Самара), 'ОАО «Шар» (г. Самара). Э коном ический эф фект от внедрения технологических разработок только в СКБ «Турбина» составил 162 тыс. руб. в ценах 2002 года.

Основные публикации по теме диссертации

1. Барвинок В.А., Бордаков П.А., Мордасов В.И., Усольцев А.Л., Олексийко С.М. Повышение прочности соединений разнородных материалов при диффузионной сварке и пайке. // Проблемы машиностроения и автоматизации. - 1999, № 3, с. 79-83.

2. Барвинок В .А., Бордаков П.А., Любимов В.И., Дем ичев С.Ф., Усольцев А.Л. Оценка качества соединений, полученных диффузионной с варкой в вакууме. //Сб.тр. Г/МНПК "Проблемы развития автомобилестроения в России",М.:

*

«Машиностроение», 1999, с.60 -62.

3. Бордаков П.А., Барвинок В.А., Усольцев А.Л., Любим ов В.И. Диффузионная сварка бим еталлических и м еталлокерам ических узлов турбоагрегатов и двигателей.-В кн.: Проблемы развития автомобилестроения в России.:Тез.

докл. IV МНПК "Проблемы развития автомобилестроения в России". Тольятти: АО "Автоваз", 1998, с. 76 - 78.

4. Бордаков П.А., Мордасов В.И., Усольцев A.JI. Повышение прочности соединений разнордных материалов при диффузионной сварке и пайке. / Тез. докл. объединенной II МНТК «Проблемы и перспективы развития двигателестроения в Поволжском регионе» и XIV МНТК «Проблемы конструкционной прочности двигателей». - Самара: СГАУ, 1999, с.39 - 40.

5. Бордаков П.А., Усольцев A.JI., Тур A.A., Студенников О.В. Особенности выбора промежуточных прослоек при диффузионной сварке металлокерамических узлов авиационных ГТД. / Тез. докл. объединенной II МНТК «Проблемы и перспективы развития двигателестроения в Поволжском регионе» и XIV МНТК «Проблемы конструкционной прочности двигателей». - Самара: СГАУ, 1999, с. 181.

6. Барвинок В.А., Усольцев A.JI., Бордаков П.А., Студенников О.В. Диффузионная сварка металлокерамических узлов авиационных двигателей. / Тез. докл. объединенной II МНТК «Проблемы и перспективы развития двигателестроения в Поволжском регионе» и XIV МНТК «Проблемы конструкционной прочности двигателей». - Самара: СГАУ, 1999, с. 199.

7. Бордаков П.А., Усольцев A.JI., Тур A.A., Тимшин В.Т. Особенности формирования напряженного состояния при диффузионной сварке малоразмерных газотурбинных двигателей. / Тез. докл. объединенной II МНТК «Проблемы и перспективы развития двигателестроения в Поволжском регионе» и XIV МНТК «Проблемы конструкционной прочности двигателей». - Самара: СГАУ, 1999, с. 207.

8. Бордаков П.А, Демичев С.Ф., Любимов В.И., Усольцев А.Л., Тимшин В.Т. Диффузионная сварка в вакууме биметаллических насадок и заготовок для бурового инструмента: Сборник докладов Всероссийской научно -практической конференции. - Самара: Изд-во СГТУ, 1999, с. 135 - 140.

9. Зайцев В.В., Занин В.И., Покоев A.B., Яровой Г.П., Бордаков П.А., Усольцев А.Л. Численное моделирование распределения электромагнитных полей в

_ „ л 2ooJ-Д

Ц14 3 5 9

зоне диффузионной сварки при им пульсной магнитной обработке. /Труды / м еждународной конф еренци «Надежность и качество в пром ышленности, энергетике и на транспорте». -Самара: Изд-во СГТУ, 1999, с. 240 - 242.

Ю.Усольцев А.Л.,Демичев С.Ф.,Тур А.А. Диффузионная сварка как способ повышения эффективности работы турбоагрегатов и двигателей./Сб. тр.4-й МНТК «Качество машин». - Брянск: БГТУ, 2001г. -т.2, с. 246 - 248.

11 .В ыбор и огггим изация барьерных прослоек при сварке давлением э лем ентов авиационных конструкций из разнородных материалов: Учебное пособие./ Барвинок В. А.,. Бордаков П.А, Демичев С.Ф.,Усольцев А.Л., Покоев A.B. Самарскийгосударственный аэрокосм ическийуниверситет. - Самара, 2002, 60с.

12.Барвинок В.А., Бордаков П.А., Усольцев А.Л. Математическое моделирование диффузионных процессов при соединении титановых сплавов со сталям и. //Проблем ы м ашиностроения и автоматиз ации. - 2002, №2, с.56 -60/

13.Усольцев А.Л. Выбор промежуточных прослоек при сварке давлением титановых сплавов со сталями/Сб. статейМНЖ «Современные материалы и технологии». - Пенза, 2002, с.304 - 306.

М.Усольцев А.Л. Диффузионная сварка титановых сплавов с конструкционны м и сталям и / Т^уды В сероссийской конф еренции «С варка XXI век». - Тольятти: ТГУ, с.168 - 170.

15.Демичев С.Ф., Усольцев А.Л., Бордаков Д.П. Диффузионная сварка осесим м етричных узлов м алогабаритных газ отурбинных двигателей /Тез. докл. В сероссийской с международным участием конф еренции «С варка на рубеже веков».-М.,2003, с. 143.

Подписано в печать 29.08.2003. Усл. печ.л. 1,0. ТЪраж 100 экз. С ГА У.

i

Введение

Глава 1. Современное состояние вопроса по неразъемным соединениям узлов из разнородных материалов применительно к турбоагрегатам и двигателям.

1.1. Конструктивно-технологические особенности узлов ГТД из разнородных материалов

1.2. Состояние и перспективы применения диффузионной сварки в производстве узлов авиационных ГТД и турбоагрегатов

1.3. Теоретические аспекты в технологии получения соединений из разнородных материалов методом диффузионной сварки

1.4. Выводы по главе. Цель и задачи исследования

Глава 2. Теоретические и экспериментальные исследования процессов диффузионной сварки через специальные прослойки

2.1. Постановка математической модели процессов диффузионного массопереноса в многослойных конструкциях из разнородных материалов

2.2. Методика решения краевой задачи диффузии для трехслойной системы барьерных прослоек с нулевым начальным условием

2.3. Методика решения методом функций Грина краевой задачи диффузии для многослойной системы барьерных прослоек с произвольным начальным условием

2.4. Оборудование и методики экспериментальных исследований диффузионных процессов при контактном взаимодействии разнородных материалов через специальные прослойки

2.5. Результаты теоретических и экспериментальных исследований 62 Выводы по главе

Глава 3. Комплексные исследования физико-механических свойств диффузионных соединений разнородных материалов

3.1. Влияние рабочих температур на механические свойства соединений из разнородных материалов

3.2. Термостойкость диффузионных соединений разнородных материалов со специальными прослойками

3.3. Работоспособность диффузионных соединений в условиях воздействия циклических нагрузок 98 Выводы по главе

Глава 4. Разработка и внедрение технологии диффузионной сварки узлов авиационных ГТД

4.1. Технология диффузионной сварки роторов турбин малоразмерных ГТД

4.2. Технология диффузионной сварки модулей уплотнения валов авиационных ГТД

4.3. Использование результатов работы в других отраслях машиностроения

4.4. Экономическая эффективность от внедрения результатов работы

Выводы по главе

В различных машиностроительных отраслях промышленности нашей страны: аэрокосмической, авиационной, автомобильной, судостроении, нефтяного и газового оборудования и других широкое распространение нашли газотурбинные двигатели (ГТД), установки и турбоагрегаты.

Повышение эксплуатационных характеристик и экономической эффективности ГТД и турбоагрегатов является одной из важных народнохозяйственных проблем в современном двигателестроении. В настоящее время отчетливо наблюдается тенденция в росте температуры сгорания топлива, в повышении мощности и коэффициента полезного действия, ресурса и экологичности двигателей. Так, например, снижение на 20-30 градусов температуры нагрева материала турбинных лопаток в процессе эксплуатации путем совершенствования систем их охлаждения приводит к росту ресурса в 3-4 раза.

Для решения этих проблем в двигателестроении широко разрабатываются и применяются новые материалы со специальными свойствами: жаропрочностью, жаростойкостью, термостойкостью, высокими усталостными и другими характеристиками. К таким материалам относятся новые жаропрочные никелевые, кобальтовые, титановые и алюминиевые сплавы, сплавы, полученные методами направленной кристаллизации, высокопрочные жаростойкие стали, композиционные материалы, керамики и т.п.

Они имеют достаточно сложный состав и структуру, обеспечивающие их специальные свойства. Для наиболее целенаправленного использования этих свойств в условиях эксплуатации элементы конструкций ГТД и турбоагрегатов целесообразно изготавливать составными из однородных и разнородных сочетаний материалов. При этом в наиболее полной мере реализуются достоинства каждого из используемых материалов, что позволяет решать целый ряд новых конструкторских и технологических задач.

Однако получение высокопрочных соединений из таких материалов связано с рядом принципиальных трудностей. Сварка плавлением этих материалов осложнена прежде всего тем, что при их расплавлении происходят необратимые структурные изменения, появление и развитие горячих и холодных трещин, выгорание легирующих элементов, что резко ухудшает физико-механические свойства соединения. Поэтому перспективным направлением является применение способов диффузионного соединения элементов конструкций ГТД и турбоагрегатов, например, диффузионной сварки в вакууме (ДСВ).

Получение сварных соединений представляет собой процесс, сопровождающийся сложными и многообразными явлениями, происходящий на границе соединяемых материалов. При этом во многих случаях важной проблемой является целенаправленное регулирование этими процессами путем применения специальных прослоек. Многие теоретические вопросы диффузионной сварки разнородных материалов являются общими для всех способов сварки давлением, осуществляемым в условиях совместной пластической деформации соединяемых поверхностей.

Учитывая особенности образования диффузионных соединений, необходимо создать условия, исключающие возможность образования хрупких интерметаллических прослоек в сварном стыке. Кроме того, необходимо сохранение физико-механических свойств основных материалов после формирования соединения. Решение указанных задач непосредственно связано с оптимизацией основных параметров сварки и применением специальных прослоек различного назначения.

1. Современное состояние вопроса по неразъемным соединениям узлов из разнородных материалов применительно к турбоагрегатам и двигателям. Цель и задачи исследования.

Общие выводы по работе

1. Решена важная научно-техническая задача повышения эффективности изготовления сварных узлов малоразмерных авиационных ГТД из разнородных материалов с минимальными массо-габаритными характеристиками, высокой работоспособностью в условиях эксплуатации.

2. Разработана математическая модель диффузионного массопереноса при сварке давлением разнородных материалов и эксплуатации изделий, учитывающая многослойность системы, различные температурно-силовые условия нагружения на этапах сварки, последующего охлаждения и эксплуатации изделия до выработки ресурса.

3. Разработанный теоретически обоснованный метод выбора толщин барьерных прослоек, а также комплексные экспериментальные исследования эксплуатационных свойств сварных соединений позволяют гарантировать заданный ресурс эксплуатации этих соединений.

4. На основании теоретических и экспериментальных исследований выбраны толщины специальных прослоек и установлены оптимальные диапазоны изменения основных параметров процесса диффузионной сварки.

5. Исследованы физико-механические свойства сварных соединений жаропрочных никелевых и титановых сплавов со сталями.

6. Разработаны технологические процессы диффузионной сварки роторов малоразмерных турбин ГТД и турбоагрегатов, а также технологический процесс получения сварных элементов модулей уплотнений ГТД. Разработанные и внедренные технологические процессы диффузионного соединения позволили снизить на 25-40% массогабаритные характеристики и на 15-35% момент инерции роторов турбин малоразмерных ГТД и турбоагрегатов, в 1,5-2 раза снизить процент брака при их изготовлении. Разработаны технологии восстановления узлов ГТД, позволяющие повысить ресурс изделия в 2 - 3 раза.

7. Разработаны технологии диффузионного соединения применительно к изготовлению технологической оснастки, используемой при изготовлении литьевых форм для пластмассовых сепараторов шарико- и роликоподшипников.

8. Технологические процессы диффузионной сварки узлов ГТД внедрены на ГУП СКБ «Турбина» (г. Челябинск), Корпорация ЛИТА Ltd (г. Самара), ОАО «Шар» (г. Самара). Экономический эффект от внедрения технологических разработок только в СКБ «Турбина» составил 162 тыс. руб. в ценах 2002 года.

1. Айнбиндер С. Б. Исследование трения и сцепления твердых тел. Рига: АНЛатв. ССР, 1966.

2. Айнбиндер С. Б. О площади контакта между трущимися телами. -Известия АН СССР, ОТН, Механика и машиностроение, 1962, №6.

3. Айнбиндер С. Б. Холодная сварка. Рига: АН Латв. ССР, 1957.

4. Алексеев Н. М. Металлические покрытия опор скольжения. М.: Наука, 1973.-73 с.

5. Бакши О. А., Шрон Р. 3. О расчетной оценке прочности сварных соединений с мягкой прослойкой // Сварочное производство. 1971, №3.

6. Бакши О. А., Шрон Р. 3. Прочность при статическом растяжении сварного соединения с мягкой прослойкой // Сварочное производство. 1962, №5.

7. Барвинок В. А., Бордаков П. А., Усольцев А. Л. Математическое моделирование диффузионных процессов при соединении титановых сплавов со сталями. / Проблемы машиностроения и автоматизации. — 2002, №2, с.56 60.

8. Барвинок В. А., Бордаков П. А., Демичев С. Ф. Закономерности статического трения в условиях формирования сварных соединений изразнородных материалов // Проблемы машиностроения и автоматизации. 1994г., №3-4, С. 46 -49.

9. Барвинок В. А., Бордаков П. А., Демичев С. Ф. Механика контактного взаимодействия при диффузионном соединении разнородных материалов в вакууме. — М.: Международный центр научной и технической информации, 1997.-72 с.

10. Березлев В. Ф. и др. Методика исследования термической усталости жаропрочных материалов в условиях радиационного нагрева. В сб. «Труды Киевского института инженеров гражданской авиации». Киев, 1971. вып. I. С. 102- 106.

11. Биметаллические соединения/ К. Е. Чарухина, С. А. Голованенко, В. А. Мастеров, Н. Ф. Казаков. — М.: Металлургия, 1970. 280 с.

12. Болтакс Б. И. Диффузия в полупроводниках. М., Физматгиз, 1961.

13. Бордаков П. А. Разработка научных основ повышения эффективности технологий диффузионного соединения элементов конструкций газотурбинных двигателей и турбоагрегатов. Дис. док. техн. наук. — Самара, 2001.-373 с.

14. Бордаков П. А., Самородов Д. В., Гришин И. С., Прохоров А. А. Выбор режимов сварки валов из стали ЭИ 961 с роторами газотурбинного двигателя из сплава ВЖЛ12У // Автоматическая сварка. 1979, №7.

15. Бордаков П. А., Самородов Д. В., Малышев О. И. Армирование контактных поверхностей лопаток ГТД методом диффузионной сварки в вакууме// Тез. докл. VIII ВНТК по диффузионному соединению металлических и неметаллических материалов. — М., 1977, с. 17—18.

16. Бордаков П. А., Усольцев А. Л., Тур А. А., Студенников О. В. Особенности выбора промежуточных прослоек при диффузионной сварке металлокерамических узлов авиационных ГТД. / Тез. докл. объединенной II

17. МНТК «Проблемы и перспективы развития двигателестроения в Поволжском регионе» и XIV МНТК «Проблемы конструкционной прочности двигателей». -Самара: СГАУ, 1999, с. 181.

18. Браун А. Г., Казаков Н. Ф. Диффузионная сварка за рубежом // Автоматическая сварка. 1984, №11. — С. 50 54.

19. Быковский О. Г., Рябов В. Р. Проблемы сварки титана со сталью // Автоматическая сварка. 1984, №4.

20. Гельман А. А. Диффузионная сварка титана (Обзор зарубежной литературы за 1981 1986 г.г.) // Сварочное производство. 1987, №12. С. 39 -41.

21. Герцрикен С. Д., Дехтяр И. Я. Диффузия в металлах и сплавах в твердой фазе. М.: Гос. издат. физико-математической литературы, 1960. — 564с.

22. Гриднев В. Н. и др. Структурные изменения при нестационарном нагреве сопловых лопаток из литейного жаропрочного сплава на никелевойоснове. В сб.: «Вопросы физики металлов и металловедение», Киев, АН УССР, 1963, №17, с. 110.

23. Губкин С. И. Теория обработки металлов давлением. М.: Государственное научно-техническое издательство литературы черной и цветной металлургии, 1947. - 532 с.

24. Демичев С. Ф. Исследование процесса и разработка технологии изготовления узлов авиационных ГТД из разнородных материалов методом диффузионной сварки в вакууме. Дис. канд. техн. наук. — Самара, 2000. — 227 с.

25. Демичев С.Ф., Усольцев А.Л., Бордаков Д.П. Диффузионная сварка осесимметричных узлов малогабаритных газотурбинных двигателей / Тез. докл. Всероссийской с международным участием конференции «Сварка на рубеже веков». М., 2003.

26. Диффузионная сварка материалов: Справочник / Под ред. Н. Ф. Казакова. М.: Машиностроение, 1981.-271 с.

27. Диффузионная сварка титановых лопаток авиадвигателей / Г. К. Харченко, В. П. Гуриенко, Ю. Н. Коваленко, А. Н. Аржакин, В. П. Каменев // Всес. конф. по сварке цветных металлов, Мариуполь, 4 — 7 сентября, 1990 г.: Тез. докл. Киев, 1990. - 23 с.

28. Изготовление основных деталей авиадвигателей / М. И. Евстигнеев, И. А. Морозов, А. В. Подзей, А. М. Сулима, И. С. Цуканов. М.: Машиностроение, 1972. - 448 с.

29. Казаков Н. Ф. Диффузионная сварка материалов. — М.: Машиностроение, 1976. 312 с.

30. Казаков Н. Ф. Диффузионное соединение материалов (обзор) II Автоматическая сварка. 1982, №6. — С. 42 — 46.

31. Каракозов Э. С. Сварка металлов давлением. М.: Машиностроение, 1986.-280 с.

32. Каракозов Э. С. Соединение металлов в твердой фазе. — М.: Металлургия, 1976. 264 с.

33. Качанов JI. М. Основы теории пластичности. М.: Наука, 1969. — 420 с.

34. Кинасошвили Р. С. Ускоренные испытания деталей и узлов двигателей на прочность. "Изв. АН СССР", ОНТИ. 1959, № 3, с. 65.

35. Копылов Ю. Н., Бордаков П. А., Гришин И. С. Диффузионная сварка жаропрочных сплавов применительно к узлам авиационных ГТД // Авиационная промышленность, 1977, № 12,— с. 15 — 17.

36. Короткое М. А. Влияние трения при сдвиге на механические и электрические свойства контакта металлов. Дис. канд. техн. наук. — Калинин, 1973.- 178 с.

37. Костецкий Б. И., Ивженко И. П. Дислокационная модель процесса холодной сварки металлов. Автоматическая сварка, 1964, №5.

38. Костецкий Б. И. Структура и поверхностная прочность материалов при трении // Проблемы прочности, 1981, №3. С. 90 - 98.

39. Костецкий Б. И., Натансон М. Э., Бершадский Л. И. Механо-химические процессы при граничном трении. — М.: Наука, 1972. — 171 с.

40. Кочергин К. А. Сварка давлением. Л.: Машиностроение, 1972. - 216 с.

41. Красулин Ю. Л. Взаимодействие металла с полупроводником в твердой фазе. Известие АН СССР, М.: Наука, 1970. - 119 с.

42. Красулин Ю. Л., Назаров Г. В. Микросварка давлением. — М.: Металлургия, 1976. 160 с.

43. Кудинов Г. М., Любов Б. Я., Шмаков В. А. Кинетика роста слоя новой фазы в трехкомпонентной системе. — В сб. «Диффузионные процессы в металлах». Тула, 1977. с.64 - 68.

44. Лариков Л. Н., Рябов В. Р., Фальченко В. М. Диффузионные процессы в твердой фазе при сварке. М.: Машиностроение, 1975. — 192 с.

45. Лашко Н. Ф., Лашко-Авакян С. В. Металловедение сварки. — М. — Л.: ГИФМЛ, 1963.-312 с.

46. Лыков А. В. Теория теплопроводности. М.: «Высш. Школа», 1966. — 600с.

47. Любов Б. А. Диффузионные процессы в неоднородных твердых телах. -М.: Наука, 1987.-296 с.

48. Любов Б. Я. Кинетическая теория фазовых превращений. М.: Металлургия, 1969.

49. Макушок Е. М. Механика трения. Минск: Наука и техника, 1974. -256 с.

50. Макушок Е. М., Калиновская Т. В., Белый А. В. Массоперенос в процессах трения. Минск: Наука и техника, 1978. — 272 с.

51. Малинин H. Н., Батанова О. А. Теория пластичности материалов различно сопротивляющихся растяжению-сжатию //. Известия ВУЗов. Авиационная техника, 1979, №12. С. 9 - 14.

52. Материалы и технологии в аэрокосмической промышленности / Materials and manufacturing in aerospace / clementson DrA / Adv. Mater. Mtechnol. Jut. 1990 г.-London, 1989.-C. 115-120.

53. Меламедов H. M. Физические основы надежности. Л:, «Энергия», 1970. 152 с.

54. Муратов Л. В. Энергия разрушения при циклических и статических нагрузках // Прочность металлов при переменных нагрузках. — М.: Издательство АН СССР, 1983. С. 111 - 118.

55. Мусин Р. А., Анциферов В. Н., Квасницкий В. Ф. Диффузионная сварка жаропрочных сплавов. — М.: Металлургия, 1979. — 207 с.71 ) Никитин А. Н. Технология сборки двигателей летательных аппаратов. — М.: Машиностроение, 1982.-269 с.

56. Одинг И. А. Допускамые напряжения в машиностроении и циклическая прочность металлов. М.: Мошгиз, 1962. 322 с.

57. Особенности сварки в твердом состоянии деталей и узлов летательных аппаратов из разнородных материалов: Учебное пособие / Л. А. Дударь. -Куйбышев: КуАИ, 1988. 64 с.

58. Особенности сварки в твердом состоянии деталей и узлов летательных аппаратов из разнородных материалов: Учебное пособие / Л. А. Дударь. — Куйбышев: КуАИ, 1988. 64 с.

59. Петрунин И. Е., Лоцманов С. Н., Николаев Г. А. Пайка металлов. М.: Металлургия, 1973.-273 с.

60. Применение диффузионных соединений в промышленности Японии. Сообщение 2. Applications of diffusion joning in inducstries in Japan. 2nd rept./ Techn. Comm. Diffus. Join and Braz. Jap. Weld SOc. S.I., 1990. - 53 c.

61. Производство высокотемпературных литых лопаток авиационных ГТД / Под ред. С. И. Яцыка. М.: Машиностроение, 1995. — 256 с.

62. Пустыльник Е. И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений. М.: Наука, 1968, 238 с.

63. Рыжов Э. В. Контактная жесткость деталей машин. М.: Машиностроение, 1966. — 193 с.

64. Сафонов А. И., Квасницкий В. Ф. Исследование чувствительности к теплосменам соединений, выполненных сваркой плавлением, пайкой и диффузионной сваркой в вакууме. В сб. «Труды Николаевского Кораблестроительного института». 1970, вып. 36, с. 85 — 91.

65. Сварка и свариваемые материалы: В 3-х т. T.I. Свариваемость материалов. Справ, изд. / Под. ред. Э. Л. Макарова. М.: Машиностроение, 1991.-528 с.

66. Семенов А. П. Схватывание металлов. М.: Машгиз, 1958.

67. Семенов А. П. Исследование схватывания металлов при совместном пластическом деформировании. — М.: АН СССР, 1953. — 120 с.

68. Стрелецкий Н. С. Основы статистического учета коэффициента запаса прочности сооружений. М., Стройиздат, 1947. 151 с.

69. Строение и свойства авиационных материалов: Учебник для вузов / А. Ф. Белов, Г. П. Бенедиктова, А. С. Висков и др. Под. ред. акад. Белова А. Ф., докт. техн. наук, проф. Никоненко В. В. — М.: Металлургия, 1989. — 368 с.

70. Тихонов А. Н., Самарский А. А. Уравнения математической физики. -М.: «Наука», 1972. 736с.

71. Уманский Я. С., Сакаев Ю. А. Физика металлов. Атомное строение металлов и сплавов: Учебник для вузов. — М.: Атомиздат, 1978. — 352с.

72. Усольцев A. JI. Выбор промежуточных прослоек при сварке давлением титановых сплавов со сталями / Современные материалы и технологии — 2002. Сб. статей МНТК. Пенза, 2002.

73. Усольцев A. JT. Диффузионная сварка титановых сплавов с конструкционными сталями / Труды Всероссийской конференции «Сварка XXI век» Тольятти: ТГУ, с.168 - 170.

74. Фетисов Г. П. Сварка и пайка в авиационной промышленности: Учеб. пособие для авиационных вузов. — М.: Машиностроение, 1983. — 216с.

75. Харченко Г. К., Гуриенко В. П., Коваленко Ю. Н., Аржакин А. Н., Каменев В. П. Диффузионная сварка титановых лопаток авиадвигателей //

76. Достижения и перспективы развития диффузионной сварки»: Тез. докл. XIII Всесоюзной научно-технической конференции 24 — 26 января 1991 г., Москва.

77. Цейтлин В. И. Выбор материалов для деталей ДЛА: Методические указания к курсовому и дипломному. — Куйбышев: КуАИ, 1984. — 28 с.

78. Чарухина К. Е., Казаков Н. Ф. Диффузионная сварка в вакууме разнородных металлов. Л.: ЛДНТП, 1964. - 24 с.

79. Чудин В. Н., Тимохов А. П., Терентьев М. Мм Сергеев А. В. Диффузионная сварка пустотелых конструкций из листовых высокопрочных алюминиевых сплавов // Сварочное производство, 1992, №10. с. 5 - 7.

80. Шевченко А. С. Исследование трения при переходе от покоя к скольжению с учетом свойств окисных пленок. Дис. канд. техн. наук. — Калинин, 1979.- 187 с.

81. Шоршоров М. X., Каракозов Э. С. Расчеты режимов сварки давлением. Л., изд. ЛДНТП, 1969. 31 с.

82. Шрон Р. 3., Бакши О. А. К вопросу об оценке прочности сварных соединений с мягкой прослойкой // Сварочное производство, 1962, №9, с. 11 — 14.

83. Bufflngton F.S., Hirano К. Cohen M.J. Self-diffusion In Iron // Acta Met. -1961 V. 9.-N5.- P. 434-439.

84. Cocks L.F. Surface Oxide Films in intermetallice Contacts. — Nature, v. 170, №4318, 1952.

85. Fischer R. L., Losco E. F., Lustman B. Phase transformation bounding of metal members. Westinghouse Electric Corpor. Patent. USA № 3025592,1962.

86. Jacques F. J. Soudage par diffusion. Techn. mod., 1971, №10, p. 359 -362.

87. Keller D. V. The analysis of metallic adhesion date. «Adhes. or Cold Weld. Mater. Spase Environ, Philadelphia, 1967.

88. Parks J.M. Recrystallization Welding-Welding J. 1953, v. 32, №5, p. 209.

89. Perona G., Sesini R., Nicodemi W. Diffusionsionsschweissung von Titan mit Stahl. -Z. Metallk., 1967, №2, S. 125 128.