Diffusion Svejsning: Fordele og ulemper

Atomer stoffer er i konstant bevægelse, og derfor væsken og gasser kan blandes. Faststoffer har også bevæger elementarpartikler, men de har en mere stiv krystallinske gitter. Og dog, hvis to faste stoffer tilgang til en afstand på vekselvirkning af atomare kræfter, i stedet for kontakt af partiklerne af et stof vil trænge ind i den anden og vice versa. Sådanne gensidig diffusion penetration stoffer fik navnet, og virkningen var grundlaget for en af fremgangsmåderne ifølge metalforbindelserne. Det kaldes - diffusion svejsning af metaller.

Der kan samles ved diffusion svejsning

Diffusion svejsning i vakuum teknologi har enorme muligheder. Det kan bruges til at forbinde:

• Metaller homogene og heterogene struktur og deres legeringer. Det ildfaste metal, såsom tantal, niobium og wolfram.
• Stoffer ikke-metalliske karakter metal grafit med stål, kobber med glas.
• Konstruktionsmæssige materialer baseret på metal, keramik, kvarts, ferrit, glas, halvleder struktur (homogen og inhomogent), grafitter og safir.
• Kompositmaterialer, porøse samtidig bevare deres egenskaber og tekstur.
• Polymere stoffer.

de kan være forskellige - med hensyn til konfiguration og størrelsen af stykkerne. Afhængigt af størrelsen af arbejdskammeret kan arbejde med emnerne fra flere mikrometer (halvleder elementer) til nogle få meter (kompleks lagdelt struktur).

Hvordan diffusion plante

Kompleks diffusion svejsning fremgangsmåde omfatter følgende grundlæggende elementer:

1. Arbejdskammeret. Det er lavet af metal og er udformet til at begrænse arbejdsmiljø, hvor der skabes et vakuum.
2. En ramme - poleret stativ. Den er afhængig af arbejdskammeret, langs hvilken den kan bevæge sig.
3. Vakuumpakningen. En tætning mellem kameraet og holderen.
4. Rullemekanismen og klemskruen. Med deres hjælp, er kameraet bevægelse udført langs vejledning og fastsættelse det på et stativ.
5. en vakuumpumpe. Det skaber en vakuum i arbejdsområdet.
6. Generator med en spole. Udførelse af varmesystemet svejste komponenter.
7. Slag superlegeringer, cylindre, hydrauliske og oliepumpen er kompressionsanordning dele under et forudbestemt tryk.

Afhængigt af modifikation installation diffusion svejsning kamre kan være forskellig form og midler til forsegling. Der er også forskellige metoder til opvarmning dele. Strålevarmere kan anvendes høje strømgeneratorer, installere en glød udledning elektronstråle varmeapparater.

Diffusionsprocesser i svejsning

Hvis du tager de polerede metalplader, sætte dem sammen og sat under belastning, i et par årtier vil se effekten af gensidig gennemtrængning af metaller ind i hinanden. Og indtrængningsdybden vil være inden en millimeter. Sagen er, at diffusionshastigheden afhænger af temperaturen af forbundne materialer er afstanden mellem de elementære partikler af stoffer, samt tilstanden af anlægsfladerne (manglen på kontaminering og oxidation). Det er derfor, i de naturlige betingelser for sin proces er så langsom.

I industrien, til hurtig tilslutning af diffusionen proces accelereres under hensyntagen til alle disse betingelser. I arbejdskammeret:

• Et vakuum med et resttryk niveau på 10 ^-5 mmHg eller fyldt med en inert gas miljø. Således emnerne udsættes for oxygen, hvilket er oxidator metal.
• Materialer forvarmes temperatur i 50-70% af smeltetemperaturen af præformene. Disse dele gør i stigende grad duktilitet på grund af en rullende tilstand af deres elementarpartikler.
• På præform påvirke mekanisk tryk inden 0,30-10,00 kg / ^mm2, samler de interatomare afstande til størrelser, der gør det muligt at etablere fælles tilslutning og gensidigt trænge ind i de omgivende lag.

Krav til udarbejdelse af materialer

Før placere præforme elementer, der skal svejses ind i diffusion enhed, udsættes de for forbehandling. Det vigtigste mål for behandling af kontaktdelene emnerne til formål at opnå en glat, jævn og ensartet overflade, og fjernelse af usynlig junction zone dannelse og fedtet snavs. Behandling er tomt:

• kemisk;
• mekanisk;
• elektrolytisk.

Film af oxider, sædvanligvis ikke påvirker diffusionsprocessen, fordi de selvdestruerende under opvarmning i et vakuum miljø.

Når diffusionsbinding forekommer mellem underperforms stoffer med ulige varmeudvidelseskoefficient, eller et sprødt svejsning dannes ved hjælp af den såkaldte buffer pad. De kan tjene som folier af forskellige metaller. Således kobberfolien anvendes i diffusionsbinding af emner af kvarts.

Karakteristik af vundne forbindelser

I modsætning til konventionelle metoder ved at smelte svejsning hvor basismetallet til det yderligere metal indføres i samlingen, diffusionsbonding gør det muligt at opnå en ensartet søm uden signifikante ændringer i fysisk-mekanisk sammensætning af samlingen. Klar fælles har følgende karakteristika:

• tilstedeværelse af en kontinuerlig søm uden porestrukturer og hulrum;
• fravær af oxidindeslutninger i forbindelse;
• stabilitet af de mekaniske egenskaber.

Skyldes, at diffusion - penetration proces er den naturlige ét stof til et andet, er i kontaktzonen ikke forstyrres krystalgittervibrationer materialer, og derfor ingen søm skørt.

En forbindelse med titankomponenter

Diffusion svejsning af titan og dets legeringer er kendetegnet ved at opnå høj kvalitet forbindelse med høj økonomisk effektivitet. Det er almindeligt anvendt i medicin til fremstilling af protesekomponenterne, samt på andre områder.

Detaljer opvarmes til temperaturer på 50 ° - 100º lavere end den temperatur, ved hvilken den polymorfe transformation. materialer har således kun lidt tryk 0,05-0,15 kg / mm.

Den kemiske sammensætning af titanlegering påvirker ikke fæstning forbindelser med elementer såsom svejsemetode.

Fordelene ved fremgangsmåden

Når diffusion svejsning er mulig:

• forbinder homogene og inhomogene faststoffer;
• undgå deformation af dele;
• ikke bruge hjælpematerialer som loddemateriale og flux;
• modtage en produktion ikke-affald;
• ikke at anvende komplekse systemer af ventilation, som i processen ikke danner skadelige dampe;
• modtage ethvert område af den zone af kontaktforbindelser, kun begrænset af muligheden for udstyr;
• at sikre en pålidelig elektrisk kontakt.

Til dette må vi tilføje en stor æstetisk udseende af den færdige del, som ikke kræver nogen yderligere procestrin, såsom at fjerne svejseslagger, for eksempel.

teknologi mangler

Diffusion svejsning er en kompleks proces, de vigtigste ulemper er:

• behovet for at anvende kostbare særlige udstyr;
• behovet for tilstedeværelsen af industriområder, installationen har betydelige dimensioner;
• kravet om at have særlige viden, færdigheder og forståelse af arbejdsprocessen;
• den nødvendige tid til en grundig forbehandling præparater;
• indhold af vakuumapparatet at begrænse renlighed, ellers usynlige støv kan sætte sig på tætningsdelene og føre til ægteskab forbindelser;
• det er vanskeligt at kontrollere kvaliteten af svejsningen uden behov for dens ødelæggelse.

I betragtning af alt dette, såvel som detaljerne i brugen af vakuumsystemer, diffusion svejsning i efterspørgslen kun i form af virksomheder, snarere end privat brug.

Industriudstyr til diffusion svejsning

Der findes flere typer af industrielt udstyr konstrueret til diffusionsbinding. De vigtigste forskelle i specificitet svejsede materialer og ved hjælp af forskellige dele af varmesystemer.

Installation MDVS typen designet til at producere fleksible kobber barer, kontaktpunkterne grupper af højspændingsledninger afbrydere af kobber og kerrita, dele gaslift ventiler pumper nede i borehullet af rustfrit stål og hårde metallegeringer. Systemet er anvendelig electrocontact varmeeffekt.

Svejsning kompleks form UDVM-201. Udfører forbindelsen ved diffusion svejsning materialer af forskellige kvaliteter af glas. Opvarmningen af arbejdsfladen udføres ved stråling.

Svejseudstyr USDV-630. Installation af induktionsopvarmning til svejsning af kompositmaterialer baseret på titan og kobber. Sådanne systemer gør det muligt at opvarme store dele af området.

Machine MDVS-302 til diffusion svejsning med højfrekvente opvarmning dele. Kendetegnet ved en lille størrelse oscillator transistor kredsløb.