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... 27 28 29 30 31 32 33... 174 175 176
|
|
|
|
фронта реакции приводит к разделению реагирующих компонентов и замедляет тем самым реакцию, делая ее зависимой от скорости диффузии реагентов через продукт реакции. Эта скорость мала даже при относительно высоких температурах. На рис. 2.17 показана кинетика изменения прочности соединений кварцевых стекол, полученных через алюминиевую прокладку. На рисунке видны резкие перегибы, что свидетельствует о двухстадийности процесса сварки. На первой стадии происходит образование очагов взаимодействия, их разрастание с последующим образованием единого фронта реакции. На второй стадии следует прекращать процесс сварки, поскольку при достижении предела растворимости происходит распад пересыщенного твердого раствора с выделением новых фаз, что приводит к разупрочнению соединения. Факторы, влияющие на скорость твердофазных процессов. Диффузионная сварка, как разновидность сварки давлением, может быть описана с помощью законов твердофазного взаимодействия, поскольку материалы в процессе соединения находятся в твердом состоянии, в тесном контакте и достаточно продолжительное время. При анализе необходимо учесть все факторы, существенно влияющие на кинетические характеристики процесса сварки. Ошибочные представления о доминирующей роли тех или иных факторов в формировании сварного соединения, последовательности их воздействия на процесс могут привести к ложным представлениям и ошибкам при разработке технологического процесса. Факторы, которые должны рассматриваться при разработке технологии диффузионной сварки, особенно разнородных металлических и неметаллических материалов, перечислены ниже. 1. Необходимо учитывать возможность того, что в зоне соединения может возникнуть ряд слоев продуктов взаимодействия А/АаВ/ ,../АхВу/В, которые являются, как правило, барьерами в массообменных реакциях. 2. Из всего многообразия возможных процессов необходимо определить лимитирующую стадию, например адсорбцию, образование физического контакта, перенос вещества за счет диффузии, выделение новой фазы и т. д. При этом необходимо учитывать, что анализируемый фактор может в процессе взаимодействия возникать, достигать максимума эффекта и исчезать в силу каких-либо причин. 3. Миграция реагирующих веществ к реакционной зоне, а также через нее может привести к значительному градиенту концентрации в переходной зоне. 4. Миграция реагирующих компонентов может происходить по предпочтительным путям, границам зерен, скоплениям локальных дефектов решетки. Рост новой фазы продукта может сопровождаться перестройкой решетки с последующим затруднением диффузии, а значит, и транспорта реагента 5. Возникновение локальных напряжений может привести к возникновению трещин, которые могут снизить общую прочность соединения, а с другой стороны, могут вызвать повышение активности в протекании процессов взаимодействия. 6. Фактор, контролирующий скорость реакции, может меняться в зависимости от температуры, времени и степени образования продукта взаимодействия. На ранних стадиях реакции между двумя разнородными твердыми веществами стадией, лимитирующей скорость формирования соединения, может быть адсорбция на поверхности, поверхностная или граничная диффузия одного или нескольких реагирующих веществ через границу раздела. На разных этапах взаимодействия самый медленный процесс будет определять скорость формирования соединения. Начальное формирование контакта и зарождение очага взаимодействия будет легче всего начинаться в местах физического контакта между реагентами А и В. При низких температурах этот процесс быстро затухает по двум причинам. Во-первых, доступная площадь физического контакта составляет малую долю от полной поверхности. Во-вторых, объемная диффузия может быть эффективной лишь при высоких температурах, а если в зоне контакта возникает продукт взаимодействия, то это дополнительно тормозит транспорт реагентов в реакционную зону. При прохождении твердофазной реакции А + В А В, в которой частицы вещества А более подвижны, чем частицы вещества В, скорость взаимодействия контролируется диффузией компонентов А и В через затрудняющий слой АВ. В этом случае предполагается, что компоненты менее термостабильного вещества А будут мигрировать по поверхности другого твердого вещества В. Эти ионы являются хемосорбированными как на первой стадии образования продукта, так и в последующем процессе, углубляющем внешние слои внутрь кристаллической решетки, что приводит к образованию продукта в объеме. 7.Контактное плавление. Начавшийся процесс в твердой фазе может при определенных условиях в зоне контакта образовать жидкую фазу, которая, просуществовав определенное время к моменту завершения процесса, вновь может исчезнуть. Наиболее часто это явление встречается при диффузионной сварке разнородных металлов, но и не исключено при взаимодействии металлов с неметаллическими материалами. Примерами использования контактного плавления может также служить контактно-реактивная пайка, основанная на провоцировании двух актов: появлении в контакте между прижатыми друг к другу деталями жидкости и последующем акте кристаллизации этой жидкости, приводящем к монолитному соединению. Большую роль контактное плавление играет в порошковой металлургии. Спекание частиц в присутствии жидкой фазы начинается с контактного плавления разнородных порошинок, что позволяет повысить качество спекаемых изделий, ' 61
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 27 28 29 30 31 32 33... 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 |
