Диффузионная сварка под давлением

Диффузионная сварка является промышленным способом соединения различных однородных и разнородных металлов и сплавов. Процесс сварки происходит без расплавления основного металла в результате нагрева и сдавливания соединяемых металлов.

Основой процесса является взаимное проникновение соприкасающихся веществ друг в друга вследствие теплового движения атомов вещества. Для сцепления физически чистых поверхностей в вакууме достаточно лишь их соприкосновения. Сварка происходит за счет наличия открытых атомных связей, образующихся в результате разрушения кристаллической решетки при мехобработке соприкасающихся поверхностей.

Величина давления должна быть достаточной для того, чтобы поверхности сблизились на расстояние, определяемое радиусом взаимодействия межатомных сил.

На качество соединения влияют:

· температура нагрева;

· качество подготовки поверхностей;

· давление;

· разрежение под соединяемыми поверхностями;

· время выдержки.

Для каждого сочетания материалов эти параметры технологического процесса подбираются экспериментальным путем.

Подготовка поверхностей производится методами мехобработки (точение или фрезерование, шлифование, полирование). Используются различные способы удаления жиров, масел, пыли, краски, грязи, протирание спиртом, травление и т.д.

При нагреве в вакууме происходит интенсивное удаление с поверхности окислов и органических загрязнений. Из поверхности выделяются газы, залечиваются микропоры и микротрещины.

Некоторые механические свойства слоистых композитов.

Модуль упругости или удельная жесткость (E/γ) металлического слоистого КМ зависит не только от характеристик компонентов, но также от их расположения и вида нагружений.

При одноосном нагружении в плоскости композиции, т.е. в любом направлении, параллельном пластинам, справедливо правило смеси:

где σ_К и Е_К – прочность и модуль упругости композиции;

σ₁ и Е₁ и т.д. – прочность и упругость компонентов;

v₁, v₂,…- объемные доли компонентов.

Если материалы с разным модулем распределены равномерно по всей толщине, то жесткость балки, как показано на следующем рисунке, будет близка к жесткости однородного материала с модулем упругости Е_К.

MR =E_KJ

где R – радиус кривизны нейтрального слоя;

Е_К – модуль упругости композита;

J – момент инерции сечения.

Правило смеси также используют, например, при оценке электропроводности, теплопроводности.

Коэффициент теплопроводности определяется как:

- в направлении, параллельном слоям;

- в перпендикулярном слоям направлении

При выборе композиции помимо механических и физических свойств необходимо учитывать технологичность материала, т.е. возможность придания заданной формы (например, с помощью гибки), соединения с требуемыми материалами и др.

Дата добавления: 2014-01-05