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