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... 102 103 104 105 106 107 108... 174 175 176
|
|
|
|
ческого контакта соединяемых поверхностей. Практика подтверждает, что при правильно выбранной температуре сварки давление сжатия составляет 2—8 МПа, тогда при изотермической выдержке в течение 20—40 мин успевает произойти микропластическая деформация соединяемых поверхностей, достаточная для обеспечения контакта по всей соединяемой поверхности. § 3. ДИФФУЗИОННАЯ СВАРКА КЕРАМИКИ С МЕТАЛЛАМИ Диффузионная сварка керамических материалов с металлами имеет ряд особенностей, вытекающих из характерных свойств керамических материалов. Ползучесть большей части керамических материалов начинает проявляться при нагреве выше 1373 К, поэтому физический контакт на первой стадии сварки формируется в процессе пластического деформирования металлов или их сплавов. Существенное влияние на свариваемость керамики с металлами оказывает и микроструктура. Увеличение размеров зерен керамики, содержащей стеклофазу, приводит к уменьшению протяженности границ и, следовательно, участков наиболее активного взаимодействия. Кроме того, в крупнозернистой керамике в большей степени сказываются повреждения трещиноватого слоя, вносимые механической обработкой. Однако чрезмерное уменьшение размера зерен снижает скорость миграции стеклофазы и тормозит развитие заключительной стадии образования соединения. Наличие стеклофазы в керамике ускоряет процесс сварки, соединения с такой керамикой получаются более прочными, чем с керамикой, в которой стеклофазы меньше или она вообще отсутствует. При сварке керамики, не содержащей стеклофазы, с металлами наблюдается закономерность, по которой прочность соединения крупнозернистой керамики с медью в несколько раз ниже прочности соединения, полученного с мелкозернистой керамикой. Это еще раз подтверждает, что наиболее активно процессы химического взаимодействия протекают по границам зерен, даже при отсутствии стеклофазы. Сварка корундовой керамики с металлами. В настоящее время накоплен достаточно большой экспериментальный материал о влиянии различных технологических параметров сварки на формирование сварного соединения. В условиях диффузионной сварки основными параметрами являются сжимающее давление, температура, время изотермической выдержки, среда, в которой осуществляется сварка, и подготовка поверхности. Роль сжимающего давления заключается в создании надежного физического контакта взаимодействующих поверхностей, однако при сварке корундовой керамики с металлами оно не должно превышать 16 МПа из-за возможного появления трещин в керамике. 210 Таким образом, возникновение и развитие контакта в процессе диффузионной сварки осуществляется преимущественно за счет деформации более пластичного металла. Температура сварки является определяющим фактором в образовании сварного соединения керамики с металлом, поскольку именно термодинамические характеристики соединяемых материалов зависят от температуры. Опыты показывают, что получить соединения удовлетворительной прочности с большей частью металлов при температуре нагрева менее 1173 К не удается. Наиболее обширные исследования влияния температуры сварки на механическую прочность соединения описаны в работах И. И. Метелкина. Анализ экспериментальных данных показывает, что для сварки алюмооксидной керамики с черными металлами и их сплавами температура должна составлять 1273— 1573 КПри этом следует учитывать, что керамика, содержащая большое количество стеклофазы, лучше соединяется с металлом и при меньшей температуре, чем керамика, состоящая только из чистого оксида алюминия. Прочность сварного соединения на изгиб колеблется от 100 до 200 МПа. Высокие результаты были получены по сварке меди с керамикой ВК94-1 при температуре 1303—1323 К. Однако высокая температура сварки имеет отрицательные последствия, связанные с ухудшением электроизоляционных качеств керамики. Увеличение температуры сварки более 1473 К снижает механическую прочность керамики, которая начинает растрескиваться при давлении сжатия выше 20 МПа. Применение термической обработки (температура 1623 К, выдержка в течение 50—60 мин) после шлифовки перед сваркой в формиргазе повышает прочность соединения до 230 МПа. По-видимому, термообработка способствует самозалечиванию трещиноватого слоя, возникшего в результате механической обработки. Время сварки нужно выбирать очень тщательно. При изотермической выдержке должен образоваться физический контакт, осуществиться активация соединяемых поверхностей, а также в достаточной степени пройти реакции взаимодействия, приводящие к образованию переходной зоны в соответствии с законами термодинамики соединяемых систем. При температуре до 1270 К увеличение времени сварки, как правило, до 20 мин приводит к росту прочности соединения, а затем механические характеристики соединения стабилизируются. Более высокие температуры (выше 1373 К) делают керамику менее стойкой и изотермическая выдержка под давлением более 45 мин может привести к появлению термической усталости, т. е. к появлению трещин и к разрушению. По-видимому, изотермическая выдержка для керамики любой марки должна определяться опытным путем и не превышать 45 мин. Среда, в которой ведется сварка, существенно влияет на кинетику формирования соединения (табл. 9.2). 211
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 102 103 104 105 106 107 108... 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 |
