Diffusion Sveising: Fordeler og ulemper

Atoms stoffer som er i konstant bevegelse, noe som er grunnen til at den væske og gasser kan blandes. Faststoffer har også beveger seg elementærpartikler, men de har en mer rigid krystallinsk gitter. Og likevel, hvis to faste stoffer tilnærming til en avstand av interaksjon av atom-krefter, i stedet for kontakt av partiklene av en substans skal trenge inn i den andre og vice versa. Slike gjensidig diffusion holdbarhetstid stoffer fikk navnet, og effekten var grunnlaget for en av metodene i de metallforbindelser. Det kalles - diffusjon sveising av metaller.

Som kan settes sammen ved diffusjon sveising

Diffusjon sveising i vakuumteknologi har enorme muligheter. Den kan brukes til å koble til:

• Metaller homogene og heterogene struktur, samt deres legeringer. Det ildfaste metallmateriale slik som tantal, niob og wolfram.
• Stoffer som ikke-metallisk karakter av metall grafitt med stål, kobber med glass.
• Konstruksjonsmaterialer basert på metall, keramikk, kvarts, ferritt, glass, halvledere struktur (homogene og inhomogene), grafitt og safir.
• Komposittmaterialer, porøse og samtidig opprettholde sine egenskaper og struktur.
• Polymere stoffer.

de kan være annerledes - med hensyn til konfigurasjon og størrelsen på bitene. Avhengig av størrelsen av arbeidskammeret kan arbeide med elementer fra flere mikrometer (halvlederelementer) i noen få meter (komplekst oppbygget lagret struktur).

Hvordan fungerer diffusjon anlegget

Komplekset diffusjon sveisefremgangsmåten omfatter følgende grunnleggende elementer:

1. Arbeidskammer. Den er laget av metall og er utformet for å begrense arbeidsmiljøet i hvilket et vakuum er opprettet.
2. En ramme - polert stand. Den er avhengig av arbeidskammeret, langs hvilken den kan bevege seg.
3. Vakuumpakningen. En tetning mellom kameraet og holderen.
4. Valsen mekanismen og klemskruen. Med deres hjelp er kameraet bevegelsen foregår langs føringen og feste det på et stativ.
5. en vakuumpumpe. Det skaper et vakuum i arbeidsområdet.
6. Generator med en induktor. Utføre virker varmesystemet for de sveisede komponenter.
7. Slag superlegeringer, sylindere, hydrauliske og oljepumpen er kompresjonsmekanismen delene under et forutbestemt trykk.

Avhengig av modifikasjon installasjons diffusjon sveisekammere kan være forskjellig form og fremgangsmåte for å forsegle. Dessuten er det ulike metoder for oppvarming av delene. Strålevarmere kan anvendes høye strømgeneratorer, installering av en glødeutladning-elektronstråle-ovner.

Diffusjonsprosesser i sveise

Hvis du tar de polerte metallplater, sette dem sammen og legg under belastning, i noen få tiår vil se effekten av gjensidig gjennomtrengning av metaller inn i hverandre. Og inntrengningsdybden vil være innenfor en millimeter. Saken er at diffusjonshastigheten er avhengig av temperaturen av tilkoblede materialer, idet avstanden mellom de elementære partikler av substanser, såvel som tilstanden av kontaktflatene (mangel på forurensning og oksidasjon). Det er derfor i de naturlige forholdene i sin prosess er så treg.

I industrien, for rask tilkobling av diffusjon prosessen akselerert, tar hensyn til alle disse forholdene. I arbeidskammeret:

• Et vakuum med et resttrykk nivå på 10 ^-5 mmHg eller fylt med en inert gass miljø. Således elementene utsettes for oksygen, som er oksidant et hvilket som helst metall.
• Materialer forvarme temperatur på 50 til 70% av smeltetemperaturen for de preformede emner. Disse delene er slik økende formbarhet på grunn av en rullende tilstand av sine elementærpartikler.
• På preform påvirke mekanisk trykk inne 0,30-10,00 kg / mm ^2, å føre sammen de interatomære avstandene til størrelser som gjør det mulig å opprette felles forbindelse og gjensidig trenge inn i de omgivende lag.

Krav til fremstilling av materialene

Før plassering av formens elementer som skal sveises inn i diffusjonsenhet, blir de utsatt for forbehandling. Hovedmålet for behandling av kontaktpartiene blanks henblikk på å oppnå en glatt, jevn og ensartet overflate, og fjerning av usynlig forbindelsessone dannelse og oljeaktig smuss. Processing er tom:

• kjemisk;
• mekanisk;
• elektrolytisk.

Filmer av oksyder, vanligvis ikke påvirker diffusjonsprosessen, fordi de ødelegge seg selv ved oppvarming i et vakuummiljø.

Når diffusjonsbinding oppstår mellom det mindre bra enn stoffer med ulik termisk ekspansjonskoeffisient, eller sprø sveis blir dannet, ved hjelp av såkalt bufferpute. De kan tjene som folier av ulike metaller. Således er kobberfolien som anvendes i diffusjonsbinding av arbeidsstykker laget av kvarts.

Karakteristika for erholdte forbindelser

I motsetning til konvensjonelle fremgangsmåter ved å smelte sveise hvor basismetallet til det ytterligere metallet føres inn i leddet, kan diffusjonsbinding for å oppnå en jevn søm uten signifikante forandringer i fysikalsk-mekanisk sammensetning av krysset. Klar felles har følgende egenskaper:

• Tilstedeværelsen av en kontinuerlig søm uten porestrukturer og hulrom;
• fravær av oksyd-inneslutninger i forbindelse;
• stabiliteten av de mekaniske egenskaper.

På grunn av det faktum at diffusjon - penetrering prosess er den naturlige ett stoff til et annet, i kontaktsonen blir ikke forstyrret krystallgittermaterialer, og derfor ingen søm sprø.

En forbindelse med titankomponenter

Diffusjon sveising av titan og dets legeringer er karakterisert ved å oppnå høy kvalitet på forbindelsen med høy økonomisk effektivitet. Det er mye brukt i medisin for fremstilling av protesekomponentene, så vel som i andre områder.

Detaljer oppvarmes til temperaturer på fra 50 ° - 100º lavere enn den temperatur ved hvilken den polymorfe omdannelse. Således materialer har lite trykk 0,05-0,15 kg / mm².

Den kjemiske sammensetning av titanlegeringen påvirker ikke festnings forbindelsene med elementer slik sveisemetode.

Fordelene ved fremgangs

Når diffusjon sveising er mulig:

• forbindelses homogene og inhomogene, fast materiale;
• å unngå deformasjon av delene;
• ikke bruke forbruksvarer som loddemetall og fluks;
• motta en ikke-avfallsproduksjon;
• ikke å anvende komplekse systemer for ventilasjon, som i prosessen ikke dannes skadelige damper;
• motta et hvilket som helst område av sonen med kontaktforbindelser, bare begrenset av muligheten for utstyr;
• for å sikre god elektrisk kontakt.

Til dette må vi legge en stor estetisk utseende på den ferdige delen, som ikke krever noen ekstra behandlingstrinn, for eksempel å fjerne sveiseslagg, for eksempel.

teknologi mangler

Diffusjon sveising er en komplisert prosess, dets største ulempene er:

• behovet for å bruke kostbare spesielle utstyr;
• behovet for tilstedeværelse av industriområder, har installasjonen betydelige dimensjoner;
• kravet om å ha spesielle kunnskaper, ferdigheter og forståelse av arbeidsprosessen;
• den tid som er nødvendig for en grundig forhåndsbehandlingspreparater;
• Innholdet av vakuumapparatet for å begrense renhet, ellers usynlig støv kan slå seg ned på tetningselementene og føre til ekte forbindelser;
• vanskeligheten med å sjekke kvaliteten på sveisen uten behov for sin ødeleggelse.

Gitt alt dette, samt de nærmere detaljer om bruk av vakuumsystemer, diffusjon sveising i etterspørselen bare i form av bedrifter, i stedet for privat bruk.

Industrielt utstyr for diffusjon sveising

Det finnes flere typer industrielt utstyr designet for diffusjon binding. De hovedsakelig forskjellige i spesifisitet sveiset materiale og ved anvendelse av forskjellige deler av oppvarmingssystemer.

Installasjons MDVS type som er utformet for å fremstille fleksible kobberskinner, de kontaktgrupper med høy spenning brytere av kobber og kerrita, deler gaslift ventiler brønnpumper laget av rustfritt stål og harde metallegeringer. Systemet er anvendelig electrocontact varmeeffekt.

Sveise komplekse typen UDVM-201. Utfører forbindelsen ved diffusjon sveising materialer med forskjellige grader av glass. Oppvarmingen av arbeidsflaten skjer ved stråling.

Sveiseutstyr USDV-630. Installasjon av induksjonsoppvarming for sveising av komposittmaterialer basert på titan og kobber. Slike systemer tillater å varme opp store deler av området.

Maskin MDVS-302 for diffusjon sveising med høyfrekvens-oppvarmings deler. Kjennetegnet ved en liten størrelse oscillator transistorkrets.