Досліджено стан поверхонь після різних способів обробки та вплив цього фактору на утворення якісного з'єднання при дифузійному зварюванні.

Описаны особенности диффузионной сварки титановых пористо-компактных заготовок. Проанализировано влияние на формирование соединения и уплотнение пористого материала технологических параметров сварки, микроструктуры соединяемых материалов, физико-химического состояния свариваемых поверхностей. Определены параметры диффузионной сварки пористых и компактных титановых заготовок. Рассмотрена задача придания пористым заготовкам свойств металлокерамики. Освещены условия, обеспечивающие насыщение пористого материала по всему объему. Раскрыта зависимость характеристик пористого титана и сварного соединения в целом от параметров химико-термической обработки.

Індекс рубрикатора НБУВ: К641.71-1

Рубрики:

Дифузійне зварювання металів

Шифр НБУВ: Ж69472 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Ключ. слова: интерметаллиды, диффузионная сварка, зона диффузионного взаимодействия, граница раздела, поры
Індекс рубрикатора НБУВ: К641.71-18

Рубрики:

Дифузійне зварювання металів

Шифр НБУВ: Ж14161 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Приведены результаты исследований влияния среды на качество соединений из однородных материалов по охватываемым поверхностям, получаемых методом диффузионной сварки. Показано, что жидкая среда (солевой расплав) обеспечивает более равномерный нагрев, но не позволяет получить требуемого контактного давления. Приведены рекомендации для повышения качества рассматриваемого типа соединений.

На примере дисперсно-упрочненных композиционных материалов (КМ) с размерами упрочняющей фазы 50 - 100 нм в КМ-1013 + 4 % С и 6 - 20 мкм в КМ-АМг5 + 23 % SiC разработана технология диффузионной сварки в вакууме, которая обеспечивает заданный уровень пластической деформации мягкой промежуточной прослойки и получение бездефектных сварных соединений.

Досліджено вплив параметрів з'єднання на властивості маловуглецевих сталей, зварених тертям. Задля цієї мети низьковуглецеву сталь зварено до сталі AISI 1040 зварюванням тертям. Визначено механічні властивості й зміну у твердості зварених інтерфейсів, що є корельованим до особливостей мікроструктури. Визначено відповідні параметри зварювання тертям для зібраного матеріалу.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Розглянуто процеси, що відбуваються у замкнених об'ємах на стадії поперечного нагрівання. Доведено, що у результаті проходження процесів автовакуумування, очищення зварних поверхонь від оксидних плівок і сублімації міді, на хромі утворюється конденсат міді у вигляді шару сферичних часток, що сприяє підвищенню міцності з'єднання. Встановлено, що застосування мідного проміжного перфорованого прошарку дозволяє інтенсифікувати зсувні деформації на всій зоні контакту та підвищити механічні властивості зварних з'єднань у порівнянні зі з'єднаннями без прошарку. Зазначено, що застосування перфорованого прошарку, у порівнянні із зварюванням без прошарку, дозволяє одержувати зону об'ємної взаємодії однакової ширини на всій контактній поверхні. Досліджено вплив попередньої підготовки поверхні хрому на якість зварних з'єднань. Визначено оптимальні параметри процесу зварювання та умови охолодження зварних вузлів з метою утворення мінімальних залишкових напружень. На підставі даних досліджень розроблено технологію дифузійного зварювання у вакуумі хрому з міддю з метою виготовлення біметалевих катодів для іонно-плазменевого напилення.

Визначено ефективний термодинамічний цикл зварювання тертям різнорідних матеріалів, які вступають у хімічну взаємодію під час нагріву. Розроблено технологію зварювання тертям алюмінію та його сплавів зі сталлю та міддю. Експериментально встановлено, що під час зварювання алюмінію зі сталлю та міддю внаслідок зміщення поверхні тертя в алюмінієву заготовку утворюються дві межі поділу та ускладнюється витиснення з зони зварювання інтерметалідного прошарку. Показано, що деформаційний вплив значно інтенсифікує дифузійні процеси в зоні контакту, тому умови мінімізації інтерметалідного прошарку визначаються часом стадії нагріву, величиною та швидкістю деформації під час проковки. Встановлено, що у даному процесі, який здійснюється на стадії гальмування обертання, забезпечується інтенсифікація деформації зсуву на поверхні початкового контакту. Доведено, що за рахунок оптимізації динаміки гальмування створюється можливість формування якісних з'єднань без суцільного інтерметалідного прошарку. Визначено ефективний термодинамічний цикл зварювання тертям біметалевих з'єднань. Розроблено спосіб зварювання тертям з регульованою динамікою гальмування, на базі якого розроблено ефективні технології зварювання тертям алюмінію та його сплавів зі сталлю та міддю.

Розвинуто фізико-технологічні засади застосування розподіленої газорозрядної плазми у процесах дифузійного зварювання та паяння металів шляхом розв'язання базових задач обробки матеріалів тліючим розрядом середніх тисків, дослідження впливу розрядної плазми на матеріали, що обробляються за їх твердого стану, розробки технологічних процесів зварювання суттєво різнорідних металів з активацією дифузійних процесів іонним опроміненням з'єднуваних поверхонь, створення пристроїв для реалізації даних процесів. Проведено теоретичні й експериментальні дослідження ефективності нагріву металів тліючим розрядом і визначено його ефективний тепловий коефіцієнт корисної дії. Розроблено технологічні заходи з метою забезпечення тривалого стабільного існування тліючого розряду за тисків газу нижче атмосферного. Запропоновано нові технічні рішення щодо підвищення стабільності горіння тліючого розряду. На підставі аналізу теплових процесів розроблено детерміновані аналітичні залежності для прогнозування температурного стану зварюваних деталей і керування ним у процесі зварювання. Створено технологічні засади керування процесами масопереносу за умов дифузійного зварювання іонним модифікуванням хімічного складу поверхневих шарів з'єднуваних металів. Досліджено вплив плазми тліючого розряду на характер розтікання припоїв на металевих поверхнях. Визначено основні параметри паяння у газорозрядній плазмі компактних і розподілених виробів. Сформульовано основні принципи побудови устаткування для з'єднання металів у тліючому розряді.

Встановлено ефективність використання іонного травлення для очищення поверхні молібдену від поверхневих плівок і від продуктів взаємодії металу з абразивами. Показано, що іонна обробка поверхні молібдену дозволяє знизити крайовий кут змочування на 67 % за рахунок зміни енергетичного стану поверхні за її очищення. Визначено характер розподілу залишкових зварювальних напружень у з'єднаннях, одержаних напряму та з використанням модифікованого шару. Зазначено, що використання модифікованого шару зменшує рівень еквівалентних напружень в зварному з'єднанні міді з молібденом на 30 - 35 % за рахунок збільшення загальної ширини дифузійної зони.

Досліджено закономірності формування напружено-деформованого стану у процесі дифузійного зварювання різнорідних матеріалів. Встановлено, що дифузійне зварювання з термоциклуванням підвищує рівномірність розподілу та сприяє локалізації пластичних деформацій у стику. Запропоновано показники, що визначають умови формування якісних з'єднань, обгрунтовано шляхи зниження залишкових напружень у вузлах з різнорідних матеріалів. Доведено, що модифікування поверхонь з'єднання високострумними високострумовими електронними пучками сприяє формуванню з'єднань, легування поверхні жароміцних сплавів дозволяє зменшити температуру зварювання. Розроблено рекомендації щодо конструювання вузлів, запропоновано технологію дифузійного зварювання, освоєно виробництво промислових виробів, модернізовано устаткування.

Розроблено нове джерело нагріву для дифузійного зварювання (ДЗ) та паяння на основі тліючого розряду (ТР) з застосуванням порожнистого катоду (ПК). Проведено комплексні дослідження електричних, енергетичних та теплових характеристик ТР ПК як джерела зварювального нагріву (ЗН). Встановлено, що для забезпечення тривалого стабільного існування ТР ПК за умов ЗН, його живлення здійснюється від джерел з жорсткими та пологопадаючими зовнішніми характеристиками. Визначено ефективний к.к.д. нагріву ТР ПК та вплив на його енергетичну ефективність геометричних характеристик вузла катод - деталь (КД), зокрема величини проміжку КД. Обгрунтовано доцільність керування процесом нагріву ТР ПК напругою холостого ходу джерела методами математичного моделювання, що спрощує процес керування та підвищує його ефективність. Розкрито передумови застосування ТР ПК як джерела нагріву (ДН) за ДЗ та паяння, а також доведено, що ТР ПК - високотехнологічний, енергетичний та економічно ефективний, допомагає одержати з'єднання з металічних та неметалічних матеріалів з якісними показниками; визначено місце ТР ПК в існуючих ДН для ДЗ.

Розглянуто принципи утворення з'єднань з застосуванням традиційних і спеціальних способів зварювання тиском, особливості дії джерел тепла, основні параметри технологічних процесів та умови одержання з'єднань. Описано механічну й електричну частини устаткування для контактного зварювання тиском. Наведено приклади розрахунку параметрів режимів контактного (точкового, шовного, стикового) зварювання, а також опорів зварювального контуру машини контактного зварювання й однофазного зварювального трансформатора змінного струму для контактних машин.

Запропоновано новий і менш затратний спосіб виготовлення багатошарових композитів мідь-тантал і розроблено технологічні параметри їх дифузійного зварювання через прошарок нікелевої фольги (час зварювання, тиск на шари під час зварювання, ступінь вакууму) та досліджено їх структуру, механічні та струмопровідні властивості в інтервалі концентрацій від 1 до 25 % об'ємної частки Та за 20 та 600 °С. Встановлено, що оптимальні механічні властивості за кімнатної температури мають композити з об'ємним вмістом Та від 2,8 до 7 %, в яких передача деформацій у шарах Cu проводиться ковзанням по несприятливо-орієнтованим площинам, що викликає додаткове зміцнення. В композитах від 7 до 11,1 % Та встановлено проміжний тип діаграм розтягання, який не відповідає двом видам традиційних діаграм для шаруватих композитів з пластичною матрицею та крихким волокном. За підвищених температур в інтервалі від 11,1 до 15,8 % об'ємної частки Та підвищені темпи росту характеристик міцності обумовлені ефектом пригнічення зернограничного ковзання за умов переходу до стільникової структури в мідній матриці.

Індекс рубрикатора НБУВ: К641.711-1

Рубрики:

Зварювання металів тиском

Шифр НБУВ: Ж14161 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Наведено результати досліджень із активації поверхонь, що з'єднуються, у процесах зварювання тиском і безфлюсовому паянні у вакуумі. Показано, що активаційна дія іонної обробки в тліючому розряді на сталях з різним рівнем легування хромом наближається за якістю до хімічного травлення і може слугувати альтернативою останньому.

Представлен электронно-лучевой способ получения многослойных фольг на основе интерметаллидообразующих компонентов, рассмотрены результаты применения указанных фольг в качестве промежуточных прослоек при диффузионной сварке алюминидов титана.