Сварка диффузионные явления

Развитие диффузионных явлений подтверждается и измерениями микротвердости на соединениях из меди б = 1 мм. Если в начале сварки микротвердость в зонах схватывания на расстоянии до 50 мкм от стыка на 35—40% выше, чем у основного металла, то к концу процесса она приближается к исходной. Измерения микротвердости подтверждаются и данными рентгеновских исследований. Аналогичные данные по изменению микротвердости получены также и на соединениях из алюминия. [c.32]

Диффузионные явления играют важную роль во многих процессах, протекающих при сварке. К числу таких процессов относится газо-насыщение расплавленного металла капель и сварочной ванны от диффузии в значительной мере зависит обмен между металлом и шлаком, т. е. раскисление, легирование металла и очищение его от вредных примесей. Диффузия вызывает перераспределение элементов в зоне сварного соединения, с диффузионными процессами связывают возникновение микронеоднородности сварных швов, наконец [c.210]

Если допустить, что диффузионные явления, связанные с местным повышением температуры, играют при холодной сварке решающую роль, то скорость деформирования должна сильно влиять иа соединение металла при этой сварке. Для доказательства последнего авторы работы [18] приводят данные статьи [5]. При этом, чтобы можно было сделать нужные выводы, они из приведенных [c.8]

Некоторые диффузионные явления при ультразвуковой сварке 127 [c.72]

На основании данных, приведенных в 3, можно сделать вывод, что при ультразвуковой сварке (в условиях ж) происходят заметные диффузионные явления. Об этом свидетельствуют зависимости НУ (х) и (х) [c.127]

В этом параграфе мы рассмотрим некоторые диффузионные явления при сварке разнородных металлов. Такие соединения удобны для изучения диффузии при ультразвуковой сварке, поскольку в зоне соединения можно ожидать образования твердых растворов и интерметаллических фаз. [c.128]

Однако принято считать, что при соединении металлов в твердом состоянии имеет значение не только схватывание, но и спекание. Спекание — комплекс диффузионных процессов, протекающих во времени при повышенных температурах. Схватывание — бездиффузионное явление — объединение кристаллических решеток, находящихся в контакте тел в результате их совместного пластического деформирования. Относительная роль схватывания и спекания в разных методах соединения металлов различна и определяется в основном температурой, временем и давлением в контакте. Например, диффузионную сварку при большом времени выдержки можно считать основанной на явлении спекания. Во всех остальных случаях схватывание первично, а диффузионные и рекристаллизационные процессы, если они вообще происходят, вторичны. [c.15]

Формирование сварного соединения при сварке плавлением сопровождается сложными диффузионными процессами в жидкой и твердой фазах, которые приводят к изменению химического состава в различных зонах, выделению или перераспределению примесей и легирующих элементов. При рассмотрении явления концентрационного переохлаждения уже указывалось на то, что состав кристаллизующейся твердой фазы будет отличен от состава исходного расплава. Вследствие этого по мере увеличения количества затвердевшего металла состав остающегося расплава, так же как и состав образующейся твердой фазы, будет постоянно изменяться. Поэтому при неизменности общего количества примесей в кристаллизующемся объеме сварочной ванны содержание их в различных участках шва неодинаково, что может приводить как к изменению прочностных характеристик, так и к снижению показателей свариваемости. [c.455]

На рис. 5.45 представлена циклограмма диффузионной сварки. Термомеханическое воздействие, а также различия в коэффициентах термического расширения в случае сварки разнородных материалов облегчают разрушение малопластичных поверхностных пленок. Микронеровности пластически деформируются в результате явления ползучести площадь физического контакта во время выдержки возрастает до 90. .. 95 %. Завершение процесса образования контакта происходит в результате диффузионного зарастания несплошностей. [c.269]

Сварка с применением ТМ- и Т-процессов происходит при введении в соединяемые заготовки механической энергии, вызывающей их совместную пластическую деформацию. При этом тепловая энергия может вводиться, а может и не вводиться в соединение. Чаще всего она необходима для облегчения процесса его пластического деформирования (явление термопластичности). Такие процессы носят название сварки давлением. К ним относят контактную, холодную и диффузионную сварку, сварку трением, взрывом и т.д. [c.9]

Явление диффузионной ползучести изучено сравнительно мало. Его необходимо учитывать при анализе процессов в околошовной зоне при сварке. [c.21]

Трудности при сварке ферритных сталей связаны с тем, что в процессе охлаждения в области высоких температур (около 1000°С) возможно выпадение карбидов хрома на границах зерен. Выпадение карбидов хрома является диффузионным процессом и имеет место в случае пребывания металла в зоне опасных температур свыше определенного периода времени. Выпадение карбидов хрома приводит к обеднению пограничных участков зерен и снижает коррозионную стойкость стали. С целью предупреждения указанных выше явлений при сварке этих сталей необходимо [c.427]

Гораздо убедительнее освещается с точки зрения диффузионной гипотезы процесс схватывания при высоких температурах. Авторами работы [271 указывается, что ряд экспериментальных фактов может быть удовлетворительно объяснен только при учете диффузионных процессов. Например, прочность сварного соединения малоуглеродистых сталей повышается с увеличением температуры сварки до точки А . При переходе через температуру аустенитного превращения прочность соединения сначала падает, а затем, при дальнейшем повышении температуры сварки, снова увеличивается. Это явление становится понятным, если учесть, что коэффициент самодиффузии железа в а-фазе в 100 раз больше, чем в 7-фазе. Интенсивная диффузия при температуре несколько ниже точки Аз обеспечивает более прочное соединение. [c.64]

Диффузионная сварка в вакууме по сравнению с другими способами имеет следующие преимущества дает возможность соединять разнородные материалы без каких-либо особых трудностей, позволяет выполнять соединения из очень тонких элементов в сочетании с элементами значительной толщины, обеспечивает равнопрочность основного металла и сварного соединения, позволяет соединить любые материалы, изготовленные стандартными методами, в процессе сварки отсутствует плавление металла, что исключает влияние на сварное соединение целого ряда неблагоприятных металлургических явлений, удешевляет конструкцию (в частности, за счет отсутствия флюсов, припоев и т. п.). [c.296]

Большие трудности при подготовке книги возникли в связи с отсутствием единой терминологии. Систематизируя накопленный опыт соединения изделий из пластмасс, авторы были вынуждены внести ряд исправлений в понятия, ставшие уже привычными, прибегнуть к изменениям в классификации методов сборки, а в некоторых случаях предложить новую терминологию. С появлением способа соединения изделий из отвержденных пластмасс, предложенного авторами этой книги, и впервые столь подробно публикуемого, необходимо было ввести новые понятия. Новый метод сборки отвержденных пластмасс, для которых затруднена свободная диффузия молекул в контактируемых слоях, основан на химическом взаимодействии между соединяемыми поверхностями непосредственно или с участием бифункциональных добавок. Этот метод получил условно название химическая сварка , в отличие от процесса соединения термопластов, в котором преобладает явление взаимной диффузии молекул свариваемых материалов, что и побудило назвать этот процесс диффузионной сваркой . [c.3]

В книге изложены основные вопросы теории и элементы технологии современных процессов сварки давлением взрывом, холодной, ультразвуковой, диффузионной, трением и контактной. Для этих способов сварки рассмотрены металлофизические, деформационные и электротепловые явления и процессы в Металлических свариваемых контактах. Исследованы н показаны в применении критерии подобия для расчета электрических сопротивлений свариваемых контактов и для расчета режимов некоторых способов сварки давлением. [c.2]

Другая группа явлений, имеющих место при сварке, связана с диффузионными закономерностями. [c.3]

Электроконтактное припекание покрытий. Процесс припекания обеспечивается совместным действием на порошковый слой высокой температуры (0,9—0,95 температуры плавления порошка) и давления (до 100 МПа). В кинетике образования металлического покрытия принимают участие как бездиффузионные явления схватывания, так и диффузионные процессы спекания и сварки в твердой фазе. Электронагрев металлического порошка, засыпаемого между деталью и электродом, происходит за счет тепловой энергии, вьщеляемой электрическим током на активном сопротивлении. [c.437]

Предложить простую единую модель соединения для всех разновидностей диффузионной сварки трудно. Эта модель может включать в себя одну или несколько комбинаций из множества металлургических и механических явлений. Специфические условия, при которых осуществляется диффузионная сварка, так же как и результаты сварки, будут определяться тем, какие из названных явлений преобладают. [c.23]

Возможность этого способа соединения практически не ограничена. Однако на практике необходимо создать наиболее оптимальные условия для осуществления качественного диффузионного соединения. Это требует более глубокого знания рассматриваемых выше явлений и факторов, обусловливающих получение соединения диффузионной сваркой. [c.24]

Выбор методов исследования сварных соединений при диффузионной сварке определяется спецификой изучаемых явлений и состоянием современных методик. Методы, нашедшие широкое практическое применение для исследования диффузионных соединений металлографическое и электронно-микроскопическое исследование спектральный, микрорентгеноспектральный и рентгеноструктурный анализы метод радиоактивных индикаторов измерение микротвердости определение механических свойств при низких и высоких температурах испытания на длительную прочность и ползучесть соединения исследования термостойкости и коррозионной стойкости соединения и др. Одно из основных требований, предъявляемых к применяемым методам, — локальность. Для получения достоверной картины диффузионной зоны необходимо применение нескольких способов исследований. [c.33]

Исследование диффузионных явлений производили также на соединениях меди б = 1 мм с алюминием АВООО б = 1 мм ( = = 8 мкм. Fee = 220 кГ, tee = ><) Выбор ЭТОЙ пары металлов обусловлен тем, что в результате реактивной диффузии на границе в месте сварки может образовываться промежуточная фаза. Такая фаза толщиной около 1 мкм была обнаружена на части сварных соединений (4 = 0,8 1,1 сек), а также в отдельных местах в образцах, сваренных при tee = 0,4 сек. Произведенная оценка глубины диффузии, т. е. толщины промежуточной фазы, при сварке меди с алюминием показала, что коэффициент диффузии меди в алюминии приблизительно на два порядка выше, чем [c.32]

Предлагается связать улучшение диффузионной сварки с явлением скин-эффекта . При скин-эффекте концентрация электронов в пределах двойного электрического слоя возрастает, что может привести к улучшению процесса диффузионной сварки при изготовлении биметалла и триметалла (полярный эффект). С учетом тепловых колебаний ионов решетки может быть сделана попытка объяснить увеличение прочности и пластичности. Здесь также возникает вопрос о параметрических соотношениях. [c.512]

Сварные соединения с неоднородным швом как после сварки, так и после термической обработки обладают меньшей прочностью по сравнению с основнььм металлом. Кроме того, в таких неоднородных сварных соединениях при эксплуатации с высоким нагревом наблюдаются диффузионные явления между металлом шва и околошовным металлом для выравнивания химического состава, что приводит к появлению холодных трещин в околошовном металле, в зоне металлической связи. Поэтому выбор типа электрода при дуговой сварке различных [c.121]

Насколько нам известно, явление диффузионной сварки в вакууме (ДСВ) было описано Зейтом еще в 1939 г. (рис. 151) [27]. На основании работ М. Г. Лозинского, впервые наблюдавшего схватывание металлов при нагреве в вакууме, способ ДСВ был предложен в СССР Н. Ф. Казаковым [6]. Раньше этот способ сварки имел иное название Термодиффузионная сварка в вакууме . Этот термин, по нашему мнению, более полно отражал сущность способа — нагрев металлов, подлежащих сварке. Известно, что в условиях очень глубокого вакуума диффузионная сварка может произойти и без нагрева. Она может произойти и без вакуума, если принять специальные меры для разрушения окисиой пленки так, как это делается, например, при холодной сварке. [c.366]

Приведенными схемами, разумеется, далеко не исчерпываются возможности получения сварных соединений аустенитных жаропрочных сталей и сплавов без их расплавления, т. е. диффузионным способом. Испо льзование той или иной из рассмотренных схем, так же, как и любой другой гипотетической схемы диффузионной сварки, зависит от композиции прослойки и свариваемого металла. Выбор композиции прослойки облегчается знанием растворимости элементов, т. е. знанием диаграммы состояния данной системы сплавов. При рассмотрении проблемы горячих трещин в аустенитных швах (см. гл. IV) мы привлекаем равновесные и приведенные (псевдобинарные) диаграммы состояния для понимания поведения данного элемента, его влияния на структуру и горячеломкость аустенитных швов. Вследствие неравновес-ности процессов первичной кристаллизации сварочной ванны при различных способах сварки плавлением использование равновесных диаграмм состояния, естественно, лишь в первом приближении характеризует истинную картину явлений. При диффузионной сварке расплавление переходного слоя происходит быстро, как только в процессе нагрева будет достигнута температура его плавления. Но затвердевание переходного слоя (прослойки, припоя) идет достаточно медленно, чтобы можно было с полным основанием говорить о применимости равновесных диаграмм состояния для изучения закономерностей ПСП. [c.376]

Технология изготовления лопаток вентилятора газотурбинного двигателя обсуждалась Шульцем и др. [79] Крейдером и Брейненом [48] и другими исследователями. Процесс заключался в укладке и диффузионной сварке предварительно нарезанных слоев из напыленной ленты. Основы этого технологического процесса были описаны ранее, однако при изготовлении лопаток пришлось столкнуться с некоторыми уникальными явлениями. Чтобы точно и эффективно вырезать сечения слоев сложной конфигурации, был разработан специальный метод роликовой резки (см. рис. 7). Этот процесс заключается в нанесении на лист бор- [c.493]

С.ва[10чные материалы. При разработке покрытых электродов, сварочной проволоки и флюсов для сварки теплоустойчивых сталей стремятся, как правило, приблизить химический состав металла шва к основному металлу, так как в условиях длительной работы сварных соединений при высоких температурах существует опасность развития диффузионных процессов. Диффузионные процессы и, особенно, миграция углерода в зоне сплавления влекут за собой понижение длительной прочности и пластичности сварных соединений. Это явление наблюдается уже при небольшом отличии в легировании металла шва карбидообразующими элементами (например, сталь 12Х1МФ — шов 08Х2МФБ). [c.87]

Большие скорости охлаждения сварных соединений ири электродуговой сварке приводят к фиксации структур, соответствующих околосолидусным температурам. Таким образом, металл сварного соединения находится в структурно неравновесном состоянии по отношению к рабочи.м температурам конструкции. Термическая обработка — аустенизация сварных соединении ири 1050—1150° С или ниже часто сопровождается охлаждением на воздухе илп же охлаждение производится с такими скоростями, которые также приводят к неравновесным структурам. Вследствие этого при эксплуатации (температура более 350—400 С) развиваются диффузионные процессы и в стали появляются новые структурные составляющие (явление термического старения), что может явиться причиной ухудшения пластических свойств металла, часто без уве.тичения прочности. [c.107]

Если место сварки имеет меньщую прочность на сжатие или сдвиг, чем контактируемые материалы, то скольжение происходит в промежуточном слое, т. е. между инструментом и изделием. Это означает, что сам нарост в этом случае почти не наблюдается. Совсем иначе обстоит дело, если место сварки имеет большую прочность, чем один из трущихся друг по другу материалов. Именно это явление и имеет место при резании жаропрочного сплава. При резании после образования мест сварки происходит скалывание частиц материала от горячей стружки, которая в какой-то момент является менее прочной частью. Следовательно, часть стружки приваривается к резцу. Сходящая стружка вследствие трения оказывает сильное влияние на повышение температуры в месте сварки между обрабатываемым и инструментальным материалами, последняя вызывает интенсивный диффузионный обмен между компонентами этих материалов. Этот процесс продолжается до тех пор, пока прочность материала инструмента вследствие диффузии не уменьшится до такой степени, что эта зона становится нестабильной и образуются трещины. Дальнейшее резание приводит к скалыванию режущей кромки инструмента. Схема этого процесса представлена на фиг. 10. [c.209]

Ультразвуковая сварка обладает рядом принципиальных преимуществ. Прежде всего она не сопровол<дается в оптимальных режимах нежелательными явлениями, присущими различным видам сварки плавлением (появление трещин, поводок, резкого изменения механических свойств на границе литое ядро—основной металл, насыщение газом, образование хрупких интерметаллических фаз и т. д.). Отсутствие значительных тепловых воздействий (сварка происходит в твердом состоянии при температурах, не превышающих обычно температуру рекристаллизации металла, см. гл. 2) и небольшие изменения в металле в зоне сварки по сравнению с основным металлом делают в ряде случаев этот вид сварки единственно возможным способом соединения металлов. Традиционный и наиболее наглядный пример — это соединение фольг со значительно более толстыми деталями (например, медной фольги с толстыми пластинами алюминиевого сплава). В этом случае основной бич сварки плавлением — прожог фольги. В случае приварки металлических проводников к полупроводниковым приборам особенно важно незначительное тепловое и механическое воздействие. Ультразвуковая сварка позволяет получить, например, высококачественное соединение кремния с золотом, причем не только не происходит диффузионного насыщения золотом тонкого полупроводникового слоя, но сохраняются защитные пленки, нанесенные на кремний [13]. При термокомпрессионной сварке свойства полупроводникового перехода могут меняться и происходит разрушение защитных пленок. Следует отметить также весьма низкий по сравнению со сваркой плавлением уровень остаточных напряжений в ультразвуковом сварном соединении. [c.74]

Рентгеноспектральный анализ в точке, проведенный по просьбе автора И. Я. Дзыковичем в Институте электросварки АН УССР, показал, что границы зерен в околошовной зоне обогащены молибденом и хромом и обеднены алюминием. Неравномерное распределение легирующих элементов вблизи большеугольных границ рекристаллизованных зерен, приводящее к стабилизации -фазы в пограничных участках, возникает при сварке в результате следующих явлений 1) взаимодействия мигрирующих границ с примесными атомами в процессе собирательной рекристаллизации 2) диффузионных перераспределений этих элементов за время существования контакта между жидкой фазой оплавленных пограничных участков и твердой основой зерна при нагреве до температур, близких к солидусу 3) сегрегации в твердом состоянии при последующем охлаждении. Первое явление обусловлено значительной [c.293]

При диффузионной сварке в вакууме в зависимости от режимов процесса наблюдается большая или меньшая степень пластической деформации металла и некоторые характерные для нее явления двойникование зерен, образование субзерен, рекристаллизация и др. Двойникование происходит за счет одновременного скольжения по системе атомных плоскостей и поворота деформированной части кристалла. Образование субзерен, которые имеют близкое к совершенному строение и отличающуюся ориентацию, обусловлено параметрами сварки. Чем выше температура сварки, тем более низкие давления сжатия, а следовательно, и пластическая деформация вызывают образование субструктуры. Например, при сварке сплава ЭП99 образование субструктуры наблюдали при температуре 1448 К, давлении сжатия 30 МПа и времени сварки 6 мин. В сплаве ЭИ602 образование субструктуры наблюдали при температуре 1073 К и после выдержки в течение 8 ч. При диффузионной сварке жаропрочных сплавов в зоне стыка происходит раздробление зерен на мелкие зерна, которые трудно заметны при увеличении 200, но хорошо различимы при увеличении 1000. Такие зерна образуются по выступам на поверхностях, т. е. на участках, где пластическая деформация значительно больше средней. [c.169]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...