ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Особенности диффузионной сварки в вакууме (Я. Ф. Казаков) из "Диффузионная сварка материалов " Поверхность свариваемых материалов. [c.3] Методы исследования сварных соединений. [c.3] Откачные вакуумные системы. . [c.3] Широко применяемые способы контактной сварки и сварки плавлением не могут преодолеть барьер несовместимости, присущий металлам, сплавам и неметаллическим материалам. Преодолеть этот барьер помогла диффузионная сварка материалов [а. с. 112460 СССР)]. При диффузионной сварке в вакууме не требуются дорогостоящие припои, электроды, флюсы, защитные газы отпадает последующая механическая обработка, так как нет окалины, шлака и грата, что исключает потерю металла масса конструкции не увелич1ивается, что неизбежно при сварке, пайке и склеивании детали не коробятся, свойства металла в зоне соединения не изменяются сварка происходит при невысоких температурах и давлениях повышается качество изделий и увеличивается срок их службы. [c.5] Диффузионная сварка — высокопроизводительный метод обработки изделий, легко поддающийся автоматизации. Он позволяет соединять за один прием сотни и тысячи деталей, полученных штамповкой, прокаткой или прессованием в сложные узлы и конструкции при высоком коэффициенте использования материалов. Это позволило с помощью диффузионной сварки вести окончательный процесс — сварки и сборки. [c.5] Соединения, полученные указанным способом, по прочности, пластичности, плотности, термической и коррозионной стойкости полностью отвечают требованиям, предъявляемым к ответственным конструкциям. Применение вакуума при диффузионной сварке позволяет получить соединение с минимальным содержанием вредных примесей, даже при сварке высокоактивных металлов исключить транспортные и складские расходы, что экономически более выгодно по сравнению с использованием для тех же целей инертных газов. [c.5] Способом диффузионной сварки соединяются более 630 пар разнородных материалов. В промышленности работают свыше 760 установок для диффузионной сварки в вакууме. При этом за последние годы экономический эффект от применения этого способа соединения материалов составил несколько десятков миллионов рублей. [c.5] Открытие и развитие науки и техники диффузионного соединения обеспечили Советскому Союзу в этой области неоспоримый приоритет, защищенный патентами в Англии, Бельгии, ГДР, США, Франции, ФРГ, Швеции, Японии. [c.5] Впервые в нашей стране (в Проблемной научно-исследовательской лаборатории диффузионной сварки в вакууме и других организациях) разработаны прогрессивные технологические процессы диффузионной сварки твердых неорганических материалов, сварочные диффузионные вакуумные установки (СДВУ) с использованием различных источников нагрева и систем нагружения, позволившие значительно расширить область применения диффузионной сварки в вакууме, а также сварочные установки с программным управлением. [c.5] Настоящий справочник есть первая попытка авторов систематизировать имеющийся материал по диффузионной сварке в вакууме, накопленный рядом машиностроительных предприятий, научно-исследовательских институтов и вузов. [c.5] Издательство с благодарностью примет замечания и пожелания, которые будут учтены при следующем издании книги. [c.5] Существующие способы сварки условно делят на две группы сварку плавлением и сварку давлением (без оплавления). [c.6] Согласно ГОСТ 2601— 74, сваркой называется процесс получения неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве или пластическом деформировании, а также совместным действием того и другого . Таким образом, для получения сварного соединения необходимо установление межатомных связей между свариваемыми частями, а следовательно, сближение их на межатомные расстояния. Однако на поверхностях твердых тел имеются препятствия в их сближении на межатомные расстояния, обусловленные геометрией поверхностей, а также их химическим и физическим состоянием. Реальные поверхности не бывают идеально гладкими и чистыми. Даже при самой тщательной механической обработке они имеют микронеровности, высота которых измеряется сотнями и тысячами атомных слоев. Поэтому при совмещении такие поверхности будут контактировать только в отдельных точках. Кроме того, на любой поверхности твердого тела присутствуют атомы внешней среды, прежде всего атомы кислорода, образующие с поверхностными атомами прочные химические связи. Для образования межатомных связей необходимо преодоление указанных препятствий, что наиболее просто достигается при сварке плавлением. [c.6] При сварке плавлением кромки соединяемых деталей расплавляются, адсорбированные вещества испаряются и переплавляются, а сближение атомов на межатомные расстояния осуществляется спонтанно при образовании сварочной ванны. Неразъемное соединение образуется в результате охлаждения и совместной кристаллизации металла свариваемых деталей, а также присадочного металла (если последний применяется). [c.6] При- сварке давлением сближение поверхностей на межатомные расстояния достигается в результате пластической деформации металла в зоне сварки. В ряде случаев для очистки соединяемых поверхностей применяются специальные технологические приемы, например нагрев в вакууме или восстановительной среде, автовакуумная очистка и др. Образование соединения, равнопрочного основному металлу, обусловлено установлением физического контакта, химических связей (металлической, ионной, ковалентной или их сочетаний) между атомами соединяемых поверхностей, схватывание поверхностей и протеканием объемных процессов. [c.6] Сварка давлением имеет разновидности электроконтактная, газопрессовая, диффузионная, трением, ультразвуковая, конденсаторная, взрывом и др. [c.6] Диффузионная сварка происходит за счет взаимной диффузии атомов соединяемых частей через поверхность стыка как в твердом, так иногда и в жидком состоянии (при применении расплавляющегося промежуточного слоя). Соединяемые поверхности с помощью приложения сжимающего давления сближаются на расстояние действия межатомных сил. Если процесс диффузионного соединения протекает при наличии жидкой фазы, то решающую роль в формировании соединения играет давление сжатия, которое приводит к выдавливанию прослойки. Повышая давление на создиняемые детали, достигают такого состояния, когда жидкая фаза удаляется из зазора. [c.6] Повышение температуры необходимо для ускорения взаимной диффузии атомов материалов через поверхность стыка и обеспечения некоторого размягчения металла, которому способствует поверхностная деформация — смятие неровностей (соединяемых поверхностей). [c.7] Давление сжатия предназначено для обеспечения плотного контакта поверхностей, подлежащих соединению материалов. [c.7] Прилагаемое давление должно быть достаточным, чтобы в результате деформации поверхностей соединяемых деталей все пустоты в области стыка заполнялись свариваемыми материалами. Если давление недостаточно, мелкие пустоты сохраняются, значительно снижая качество соединения. Важной функцией давления является разрушение поверхностных окислов, что обеспечивает необходимую чистоту соединяемых поверхностей, а также благоприятно воздействует на процессы диффузии и рекристаллизации. [c.7] Вернуться к основной статье