» ГЛАВНАЯ > К содержанию номера
 » Все публикации автора

Журнал научных публикаций
«Наука через призму времени»

Январь, 2022 / Международный научный журнал
«Наука через призму времени» №1 (58) 2022

Автор: Корчагин Роман Леонидович , студент
Рубрика: Технические науки
Название статьи: Изучение диффузионной сварки как теxнологического процесса

Статья просмотрена: 227 раз
Дата публикации: 30.12.2022

УДК 621.791.18

ИЗУЧЕНИЕ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКИ КАК ТЕXНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Корчагин Роман Леонидович

студент

Поволжский государственный технологический университет, г. Йошкар-Ола

 

Аннотация. Для диффузионной сварки керамических материалов используют универсальные и спе­циализированные сварочные установки, а так­же различное оборудование для горячего и изостатического прессования. Значительную часть изделий, содержащих элементы из неметаллических материалов, вы­полняют с помощью диффузионной сварки: полупроводников, стекла, керамики с металлами и сплавами.

Ключевые слова: диффузионная сварка, сварка тугоплавкиx материалов, сварка, неразъемное соединение.

 

Значительную часть изделий, содержащих элементы из неметаллических материалов, вы­полняют с помощью диффузионной сварки : полупроводников, стекла, керамики с металлами и сплавами.

Преимущества диффузионной сварки:

  • большая надежность и качественность соединений
  • минимальная энергозатрата по сравнению с остальными инверторами
  • возможность соединения деталей с любой геометрической формой
  • безопасность рабочего процесса
  • высокие эксплуатационные характе¬ристиками

Диффузионную сварку керамики с металлом применяют в основном для торцо­вых соединений. Параметрами, определяющи­ми процесс сварки, являются:

  • температура на¬грева изделий
  • давление
  • время сварки и среда, в которой производят сварку (вакуум, водород, формиргаз).

В технологическом цикле сварки последовательно выполняют следующие опе­рации:

    получение в камере заданного вакуума (газовой среды) и контроль за его состоянием;
    нагрев свариваемых деталей с заданной скоро¬стью и выход на заданную температуру сварки при заданном предварительном сжатии свари¬ваемых деталей;
    оздание заданного сварочно¬го давления и поддержание его в процессе изотермической выдержки и охлаждения;
    про¬ведение изотермического нагрева и поддержа¬ние его на заданном уровне; охлаждение сва¬риваемых деталей с заданной скоростью.

Для диффузионной сварки керамических материалов используют универсальные и спе­циализированные сварочные установки, а так­же различное оборудование для горячего и изостатического прессования. Установка СДВУ-50/006 предназначена для диффузион­ной сварки изделий любой формы размером 200х250х400мм из различных металличе­ских и неметаллических материалов. На уста­новке предусмотрено применение индукцион­ного, радиационного и контактного способов нагрева соединяемых деталей. Установка осна­щена электромеханической передачей усилия сжатия до 100 кН.

Установка для сварки изделий из порош­ковых материалов модернизирована и изготовлена на основе установки СДВУ-17, работает в комплекте с высокочастотным гене­ратором мощностью 60 кВт. Стойки  имеют свободное перемещение по направляющим  рамы , что позволяет с помощью обычных болтовых соединений осуществлять жесткое крепление кварцевой трубы любой длины на направляющей . Собранные элементы помещают внутрь кварцевой трубы  и упорами прижимают к толкателю . Один из концов собранной трубы удерживается сферической частью упора  в крышке. Крышка уплотняется резиновым кольцом  и прижимается эксцентриком . На другом конце кварцевой трубы смонтирован сильфонный вентиль для поджатая сваривае­мых деталей. После загрузки в пневматическую камеру через регулятор давления, обеспечи­вающий регулировку давления (до 60 МПа), подводится сжатый воздух, который с помо­щью толкателя  передает давление на свари­ваемую трубку из порошкового материала. Усилие сжатия поддерживается в процессе сварки постоянным. Нагрев зоны шва осуще­ствляется токами высокой частоты через одно — витковый индуктор , расположенный на внешней стороне кварцевой трубы. После окончания сварки одного шва стойки  пере­двигаются с помощью маховика механизма по­дачи относительно индуктора на сле­дующий шов.

Для диффузионной сварки силовых полу­проводниковых приборов создан конвейер­ный комплекс УДС-5. Основными элементами комплекса являются рабочая и две шлюзовые вакуумные камеры, проходная электропечь, гидравлический пресс, холодильник, механиз­мы перемещения свариваемых деталей, систе­мы откачки воздуха, водяного охлаждения и измерение основных параметров сварки. Сва­рочный цикл комплекса автоматизирован пол­ностью.

Соединение неметаллических тугоплавких материалов между собой и с металлами может быть осуществлено и другими известными способами сварки: дуговой и электронно-луче­вой сваркой (с подогревом керамического или узла из порошкового материала до температу­ры, при которой материал становится электро­проводным и нечувствительным к термоуда­ру), сваркой трением (преимущественно через пластичную алюминиевую прослойку). В этих случаях используют соответствующее сва­рочное оборудование, оснащенное специаль­ными устройствами, источниками нагрева, ос­насткой и др. Для сварки керамических мате­риалов перспективно применение также энер­гии излучения СВЧ, лазера, электрического взрыва проводника, взрывного компактирования, самораспространяющегося высокотемпе­ратурного синтеза и пр.



Список литературы:

  1. Томас К.И. Технология сварочного производства: учебное пособие / К.И. Томас, Д.П. Ильященко; Юргинский технологический институт. – Томск : ТПУ, 2011. – 247с.
  2. ГОСТ 20549-75. Диффузионная сварка в вакууме рабочих элементов разделительных и формообразующих штампов. Типовой технологический процесс (с Изменениями N 1, 2)


Комментарии:

Фамилия Имя Отчество:
Комментарий: