Дифузионно заваряване във вакуум
Дифузионно заваряване се извършва в твърдо състояние на метала при повишени температури с прилагане констриктивен сила до температурата на заваряване на.
Методът е разработен в N.F.Kazakovym на 50-те години (Ленин награда през 1984 г.).
Дифузионно свързване - метод за получаване на съединение с монолитни материали поради образуване на връзки в атомно ниво, с най-близкия подход контактните повърхности в резултат на локална пластична деформация и едновременно загряване, осигурява взаимно дифузия на атома в повърхностните слоеве на материалите се присъедини. (N.F.Kazakov)
Технология дифузия свързващ материал е бил прилаган в продължение на повече от 850 предприятия и научноизследователски институти в страната, когато се свързвате повече от 750 двойки, не само еднородни но различни материали, термични коефициенти на които са много различни от тях 630 - са трудно или невъзможно да се съчетаят по други начини. Индустрията работят повече от 860 специализирани системи за заваряване.
Този метод може да се прилага:
Заваряване на биметални елементи (желязо + желязо + стомана) за накладките и фрикционни дискове.
Заварка металокерамика (карбид плочи с притежателите на режещия инструмент).
Заваряване на алуминий с други метали: мед, никел, желязо и т.н.
Заваряване части от сплави и топлоустойчиви стомани и титанов заедно.
Заварени различни метали като титан и мед, титан, Kovar, титан и платина, и kovar стъкло, титан и молибденови съединения, които са невъзможно да се прилагат други методи на заваряване и запояване.
Дифузионно заваряване се използва ефективно в сериен и масово производство в редица индустрии: коли, трактор, електрически, химически, космическите изследвания и други.
С помощта на дифузионно заваряване във вакуум (DCB) са:
устройства за химическата промишленост, и посребрена мед;
Различните компоненти на металокерамика;
цилиндър лайнер на двигателя;
еластични елементи датчици и т.н.
Когато дифузионно свързване настъпва селекция на лъчиста енергия, газове, фин прах, т.е. заваръчен процес е екологично чист, не причинява замърсяване на околната среда.
произвежда заготовки (детайл) с минимален толеранс за обработка на продукти, включително сложна конфигурация;
Това позволява да се получи съединение с точност, точно съответстващ на изчислява размер структура;
Тя осигурява конструкция, в която съединението има всички свойства на изходния материал, включително сила.
Процесът на дифузионно заваряване във вакуум
Заваряването на метала в твърдо състояние при повишени температури протича основно по същия начин, както в студена заваряване.
Използването на повишени температури по време на дифузионно свързване на метала води до намаляване на съпротивлението на пластична деформация.
Отстраняването на повърхностни филми и предотвратяване образуването на процеса на заваряване се постига чрез използване защита вакуум и внимателно предварително за извличане заварени повърхности.
При заваряването дифузия във вакуум материал повърхност не само е защитен от по-нататъшно замърсяване, но и пречиства в дисоциация, дифузионни и сублимация оксиди.
механизъм 1-компресия; 2-заварени части; 3, вакуумната камера;
4-нагреватели; източник 5 ток
Фиг.1. Схема дифузионно заваряване във вакуум
В процеса на дифузия заваряване два последователни етапа могат да се разграничат:
първи процес на свързване стъпка дифузия се основава на образуването на метални връзки към металните повърхности за заваряване чрез нагряването им във вакуум с помощта на изстискване сила.
Вторият етап е свързан с процеса на взаимна дифузия заварени метални атоми. Това води до образуването на междинните слоеве се увеличи силата на завареното съединение.
В момента се използва дифузионно заваряване или части са направени от различни метали, сплави и неметални материали. Съставите от заварени материали изключително разнообразна.
Заваряване се извършва във вакуум на 10 -3 10 -5 mm Hg. След отвеждане на въздуха от камерата за продукт загрява до температурата на заваряване.
Отопление на частите може да бъде направена по различни методи. Най-често използваните:
Радиационна нагряване се извършва чрез излъчване от нагревател поставен в корпуса на вакуумна камера. Особеността на радиация нагряване, при което частите се нагрява от външен източник на топлина, е възможността за отопление на части, изработени от материал, както е добре проводими (метали и сплави), и полупроводници и диелектрици.
Фиг.2. Схема излъчващ нагряване на заготовката
Electrocontact отопление. Когато възникне контакт отопление части отопление поради термично влияние на електрическия ток преминава през самите части. Когато тази проба е директно свързан към DC или AC източник на захранване. стойност на температурата Лимит от елементите е ограничен само от възможността за неговото топене.
Индукционно нагряване. В случай на индукционно нагряване нагрятата пробата се поставя в бързо редуващи се електромагнитно поле, генерирани около проводника. Отоплителни се дължи на топлината, генерирана по време на циркулация в части на индуцирани вихрови токове. Индукционно нагряване най-често се използва в промишлени настройки.
Основните параметри на процеса DCB
Техните стойности зависят от физикохимичните и механичните свойства на материала състоянието на повърхностите, структурата е заварена връзка.
температура заваряване трябва да осигури високо развитие скорост на пластично деформиране и дифузионни процеси. температура на заваряване се определя от съотношението: ТСВ = 0.7 Тт (за топлоустойчиви стомани и сплави на огнеупорни метали могат да бъдат малко по-високо).
Оптималната стойност на вакуума се избира от това, свойствата на заварени материали и изследвания. С недостатъчно окисление вакуум амплифицира заварени материали. Висок вакуум значително намалява производителността на процеса, което го кара да се покачва в цената.
Трайност съединение (стомана 45) се увеличава значително до степен на вакуум от 10 -1 mm.rt.stolba, с по-нататъшно увеличаване на силата наблюдава увеличение до 10 -2 mm.rt.stolba. По-нататъшно увеличаване на вакуум не упражнява голямо влияние върху силата.
Фигура 3. Парцел силата на връзката
степента на вакуум в камерата razryazhniya
Степента на вакуум във вакуумна камера 10 -2 10 -5 mm.rt.stolba напълно гарантира чистотата на повърхностите и получаване на еднакво силна връзка.
За сигурни връзки, необходими за да се осигури еднакво отопление на статията да бъде заварена по цялата секция.
Компресиране на сила се прилага след изравняване температура и се поддържа постоянна по време на целия процес.
Продължителност на налягането зависи свойства на заварени материал, натиск и топлина може да достигне десетки минути.
Налягането също зависи от свойствата на метал, температурата на заваряване и варира 0,3¸10 кгс / mm 2 (3100 МРа) за различни материали.
Влияние на температурата върху силата на завареното съединение от стомана 50 при различни налягания могат да бъдат представени, както следва:
Фигура 4. Парцел силата на връзката
температура заваряване
Повишаване на температурата при постоянна продължителност на заваряване и при равни други условия, увеличава силата на залепване.
С увеличаване на силата слят заварка повишава до определена оптимална стойност, по-нататъшно увеличение не влияе на силата на заварка (фиг.5).
Методи за получаване и обработка на повърхностите на заварените части имат голямо влияние върху здравината на заваряване дифузия във вакуум. Колкото по-висок клас на обработка на повърхността, може да бъде получена на по-стабилна връзка.
Фигура 5. Парцел силата на връзката
чрез заваряване продължителност
Заваряване на инсталация за дифузионно заваряване
Заваръчни агрегати за DSV има следните компоненти:
механизъм налягане (задвижва от хидравлика).
Дистанционно управление и управление.
Източник на топлина заварени части
В момента нашата индустрия произвежда голямо разнообразие от растения за дифузионно свързване.
Въпроси дифузионно заваряване метал във вакуум се вече са ангажирани в Москва в изследователска лаборатория Проблем на дифузионно заваряване във вакуум (PNILDSV). Разработено над 100 видове системи за заваряване с помощта на различни източници на отопление и товарни системи, включително sTLDs-26 sTLDs-40 sTLDs-60, 70-sTLDs и сътр. MAC-3, MAC-4.
Обемът на производство на промишлени инсталации за DSV до фабриката Псков на тежки заваръчна техника - 20 ¸ 25. годишно. Основният размер на звена на предприятието прави свои собствени рисунки (PNILDSV).
Развитите растения с радиация отопление.
Въведете МАС-1. Максималната прилага сила -. 5 m Максимална температура 1500 ° С Инсталацията работи на принципа на предаване на лъчиста енергия от волфрамови нагревателни елементи заварени на заготовката, разположени в центъра на работното пространство. На МАС-1 могат да бъдат заварени части с диаметър до 120 mm с обща височина 300 mm.
Има и редица съоръжения sTLD-3к, sTLD-4 м, sTLD-7, и т.н.
STLDs-6 метра (дифузионно заваряване вакуум единица) от работната камера размери 250'250'280 мм. При инсталиране отопление индукция се прилага. Проектиран за дифузионно заваряване на ниобий, волфрам, молибден и други огнеупорни метали.
За заваряване части и електронни устройства, използващи инсталацията възли А 306-04 позволява заваряване във вакуум и контролирана атмосфера нагрява с висока честота.
Работната камера: диаметър 350 mm и височина 440 mm.
Pszhatiya до 10 TF.
Максималната температура на нагряване на 1300 ° С
Остатъчното налягане от 2 х 10 -4 mm.rt.stolba.
Подобрена единица A 306-06 - Това две позиции за заваряване на метални и металокерамични възли електронни устройства. Инсталацията се състои от две звена, работещи независимо един от друг. Използването на две камери позволява да се увеличи производителността на завода, като се използва коефициентът на висока честота генератор.
Свързани статии