Теория, технология и оборудование диффузионной сварки
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 97 98 99 100 101 102 103... 174 175 176
|
|
|
|
Рис. 9.1. Металлокерамические (а) и металлостеклянные (б) узлы Сложность получения качественных соединений металлов со стеклом и керамикой объясняется различной химической и физической природой соединяемых материалов. Высокая химическая активность многих металлических и неметаллических материалов приводит к образованию в зоне контакта новых фаз, часто резко отличающихся по составу и структуре от исходных материалов, что неблагоприятно сказывается на прочности соединения. Одной из основных проблем при разработке МКУ и МСУ является учет различия теплофизических свойств соединяемых композиций и главным образом различий температурных коэффициентов линейного расширения металлов и неметаллов. Эти различия приводят к возникновению значительных по величине механических напряжений, ослабляющих прочность, надежность и термостойкость узлов. Одним из эффективных способов повышения надежности соединений является использование металлических деталей, которые мало отличаются от коэффициентов линейного термического расширения соединяемых керамических или стеклянных деталей. Часто при сварке используют различные прокладки, назначение которых — уменьшение градиента изменения свойств от керамики к металлу. Эти прокладки могут состоять из одного, двух и более слоев, каждый из которых выполняет определенную функцию. Их используют не только для выравнивания разницы коэффициентов линейного термического расширения элементов сварной конструкции, но и для предотвращения роста новых фаз, уменьшения развития пористости в зоне контакта, а также для понижения температуры сварки в результате интенсификации процесса образования диффузионного соединения. Таким образом, работоспособность и надежность МКУ и МСУ, а также экономические затраты будут в существенной мере определяться их конструкцией и технологичностью. § 1. КОНСТРУКЦИИ МКУ И МСУ Конструкция МКУ и МСУ во многом предопределяет надежность и работоспособность изделия при его эксплуатации. При выборе конструкции необходимо учитывать различие физических свойств материалов, соединенных в единый неразъемный комплекс и их взаимную реакцию на изменение внешних условий в процессе эксплуатации. Одной из главных причин, снижающей надежность, долговечность, термостойкость и прочность сварных узлов, является различие теплофизических свойств керамики, стекла и металлов (большое различие коэффициентов линейного термического расширения, более низкая теплопроводность неметаллических материалов по сравнению с металлами, отсутствие у керамики и стекла пластичности и в связи с этим склонность к хрупкому разрушению). Большой опыт изготовления и эксплуатации различных изделий из стекла и керамики с металлами, полученных как диффузионной сваркой, так и пайкой, позволил выбрать наиболее рациональные конструктивные формы соединяемых деталей (рис. 9.2). Наибольшее распространение получили торцовые соединения, которые характеризуются достаточно высокой механической прочностью и хорошей термостойкостью. Торцовые соединения без компенсаторов (рис. 9.2, а, в) обладают приемлемыми свойствами в том случае, если коэффициенты линейного термического расширения металла и керамики (стекла) достаточно близки во всем температурном интервале (от температуры сварки до нормальной температуры). Если эта разница не превышает 10% (чем меньше размер деталей, тем большее различие коэффициентов линейного термического расширения допускается), то соединение металла с неметаллическим материалом называют согласованным, если же различие коэффициентов линейного термического расширения существенно, то такие соединения считаются несогласованными. Согласованные по этим коэффициентам соединения на практике встречаются не часто. Это могут быть сочетания электротехнических стекол типа С-50 с товаром и молибденом, а также сочетание некоторых видов керамики с товаром и титаном. Основная масса соединений МКУ и МСУ является несогласованной. Для повышения механической прочности и термостойкости соединений в конструкции таких узлов предусматривают компенсатор (рис. 9.2, б, г), с помощью которого удается компенсировать возникающие изгибающие напряжения и повышать работоспособность узла. Металлическая манжета в этом случае должна иметь малую толщину, а металл, из которого она изготовлена — низкий модуль упругости. Использование манжет больших толщин из малопластичных металлов вызывает в зоне сварки рост остаточных напряжений и при достижении предела прочности керамики на изгиб может произойти разрушение сварного соединения. Наиболее часто манжеты изготовляют из алюминия, меди, сплава 29НК, титана. Первые два металла — высокопластичны, обладают хорошей релаксационной способностью? сплав 29НК 200 20!
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 97 98 99 100 101 102 103... 174 175 176
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
