АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

В 2. Диффузионная сварка: сущность, преимущества; параметры сварки; области применения

Читайте также:
  1. I. СУЩНОСТЬ, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
  2. PR - public relations (общественные связи): цели и задачи, области их использования, инструменты PR.
  3. SWOT анализ Липецкой области
  4. SWOT анализ Пермской области
  5. SWOT анализ Свердловской области
  6. SWOT анализ Тамбовской области
  7. А) Описание области профессиональной деятельности учителя литературы.
  8. Аваков назначил новым начальником ГУ МВД в Днепропетровской области Репешко
  9. Административные правонарушения в области воинского учета (рассмотрение юридического состава административных правонарушений, содержащихся в главе 21 КоАП РФ).
  10. Административные правонарушения в области налогов и сборов
  11. Анализ действующего законодательства Иркутской области в сфере земельного законодательства
  12. Анализ и моделирование функциональной области внедрения ИС.

Диффузионная сварка— разно­видность сварки давлением — проис­ходит за счет взаимной диффузии ато­мов контактирующих поверхностей при относительно длительном воздей­ствии повышенной температуры и не­значительной пластической деформа­ции. Если процесс соединения проте­кает при наличии жидкой фазы, то потребность в давлении отпадает, по­скольку происходит предварительное смачивание соединяемых поверхностей жидкой пленкой.

Рис. 09-01. Принципиальная схема уста­новки для диффузионной сварки в вакууме:

1 — вакуумная камера; 2 — цилиндр гид­ропривода; 3 — поршень; 4 — стол для крепления деталей; 5 — индуктор; 6 — сва­риваемые детали

Две части детали помещают в ва­куумную камеру. Для защиты их от интенсивного окисления и азотирова­ния в процессе разогрева и сварки в рабочей камере обеспечивается вакуум. Источником нагрева служит высоко­частотный генератор, сжимающее уси­лие обеспечивается гидросистемой. После сварки детали охлаждаются в вакуумной камере до комнатной температуры.

При этом способе сварки образование соединения зависит от температуры, давления и времени выдержки.

Температура сварки для однородных металлов, как правило, должна состав­лять 0,5—0,7 от температуры плавления металла или сплава, а при сварке разно­родных — 0,5—0,7 от температуры плавления металлов с более низкой темпера­турой плавления. Такая температура необходима для ускорения взаимной диф­фузии атомов материалов через поверхность стыка и для обеспечения некоторого размягчения металла, которое способствует более легкому протеканию деформа­ции, смятию неровностей поверхности.

Давление служит одной главной цели — обеспечению плотного контакта поверхностей, подлежащих соединению. Величина давления должна быть доста­точной, чтобы в результате деформации поверхностей соединяемых деталей все пустоты в области стыка были заполнены. Если давление недостаточно, то пустоты сохраняются, значительно снижая прочность соединения. При деформировании поверхностных слоев происходит разрушение поверхностных окислов, что обес­печивает контакт ювенильных поверхностей.

Время выдержки при заданных температуре и давлении в большинстве слу­чаев должно быть минимальным, что обосновано как физико-механическими, так и экономическими соображениями. Для получения прочного соединения время сварки определяется установлением плотного контакта между соединяемыми поверхностями и минимальной диффузией атомов через поверхность соединения. Значительная диффузия может привести к образованию пустот в зоне соединения, а при сварке разнородных металлов и сплавов в ряде случаев к образованию интерметаллических фаз.



Диффузионная сварка наилучшим образом протекает при вакууме, не хуже при разрежении 10-2 мм рт. ст. или в атмосфере инертного газа; иногда применяют водород.

Для сварки необходим хороший контакт, поэтому поверхности изделий должны быть гладкими и плотно прилегать друг к другу.

Пластичные металлы (алюминий, медь, магний, олово и золото), которые легко деформируются, не требуют особой подготовки соединяемых поверхностей перед сваркой. Твердые материалы (твердые сплавы, тугоплавкие металлы, жаропрочные сплавы, инструментальная сталь и неметаллические материалы требуют особой обработки соединяемых поверхностей. В этом случае поверхность должна быть обработана по 6-му классу шероховатости.

Диффузионная сварка имеет ряд важных преимуществ по сравнению со сваркой и пайкой, среди которых можно выделить следующие:

1. Высокое качество сварного соединения. При этом соединение сохраняет свойства, присущие свариваемым металлам и сплавам. При правильно выбран­ном режиме (температуре, давлении и времени сварки) металл соединения и при­легающих к нему зон имеет высокую прочность и пластичность. В свар­ном соединении отсутствуют непровары, поры, окисные включения и другие дефекты. Способ диффузионной сварки в вакууме не требует дорогостоящих при­поев (золота, платины, серебра и т. п.), специальной проволоки, электродов и флю­сов, а также защитных газов (аргона, гелия, водорода).

2. Постоянство качества соединений по таким показателям, как сопротивле­ние разрыву, угол изгиба, ударная вязкость, вакуумная плотность и т. п. Колеба­ния значений показателей не превышают 2—5%. Это объясняется возможностью точно выдержать основные параметры процесса (температуру, давление и время сварки), а также тем, что свойства сварного соединения практически не зависят от таких факторов, как колебания напряжения в питающей сети, качество вспо­могательных материалов, квалификация и степень утомляемости сварщика и т. п., которые имеют существенное значение при других видах сварки.

‡агрузка...

Производственный опыт показал, что диффузионная сварка позволила созда­вать прочные соединения не только однородных, но и разнородных металлов и сплавов, в том числе и таких, теплофизические характеристики которых резко различны. Это, по-видимому, единственный надежный способ соединения материа­лов, малопластичных, тугоплавких, нерастворимых друг в друге или образующих между собой при сварке плавлением хрупкие интерметаллические соединения. С помощью диффузионной сварки получены соединения таких пар металлов и сплавов, выполнить которые другими видами сварки невозможно (например, титан с коррозионно-стойкой сталью, титан с алюминием, сталь с чугуном, медь с молибденом, вольфрам с ниобием и др.).

Стало возможным получение изделий таких форм, которые не могли быть получены ранее или стоимость производства которых обычными методами была слишком высокой. Допуски на размеры деталей, полученных диффузионной свар­кой, в большинстве случаев не превышают допуски при механической обработке. Диффузионная сварка позволила получить детали очень сложной конструкции — пустотелые с несимметричной формой, со сложной кривизной — без использова­ния крепежных элементов и сверления отверстий для их установки. Исключение большей части крепежных элементов уменьшает склонность конструкции к кор­розии под напряжением для изделий с большим сроком службы.

3. Поскольку диффузионная сварка происходит при температуре 0,5—0,7 от температуры плавления металла в течение малого промежутка времени (1— 5 мин), расход энергии и мощность, потребляемая на сварку в 4—6 раз меньше, чем, например, при контактной сварке.

4. Диффузионная сварка гигиенична; отсутствуют ультрафиолетовое излуче­ние, вредные газовые выделения, горячие брызги металла, мелкодисперсная пыль, что весьма важно для охраны здоровья работающих.

5. Основные параметры диффузионной сварки (температура, давление, ва­куум и время сварки) легко программируются. Как правило, оборудование для диффузионной сварки, применяемое в промышленности, представляет собой либо полуавтоматы с минимальным использованием ручного труда, либо автоматы, работа которых протекает практически без участия человека.

6. Диффузионная сварка позволила в 10—12 раз повысить срок службы, ка­чество и надежность ряда изделий, разработать принципиально новые конструк­ции машин и приборов, упростить технологию и заменить дефицитные и дорого­стоящие материалы.

Эти и другие преимущества данного способа сварки выдвигают его в число перспективных способов соединения металлических и неметаллических материа­лов.

Однако, как и всем существующим способам соединения, диффузионной сварке свойственны недостатки:

- дополнительные, но неизбежные затраты времени на операцию для откачки — вакуумирования рабочего объема камеры

- необ­ходимость в хорошей подгонке и тщательной очистке соединяемых поверхностей.


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 | 71 | 72 | 73 | 74 | 75 | 76 | 77 | 78 | 79 | 80 | 81 | 82 | 83 | 84 | 85 | 86 | 87 | 88 | 89 | 90 | 91 | 92 | 93 | 94 | 95 | 96 | 97 | 98 | 99 | 100 | 101 | 102 | 103 | 104 | 105 | 106 | 107 | 108 | 109 | 110 | 111 | 112 | 113 | 114 | 115 | 116 | 117 | 118 | 119 | 120 | 121 | 122 | 123 | 124 |


При использовании материала, поставите ссылку на Студалл.Орг (0.006 сек.)