Новочеркасский завод сварочных электродов

Диффузионная сварка

Диффузионной сваркой называется сварка, которая производится непосредственно в защитной среде, воздействием необходимого давления и посредством нагрева подвергаемых свариванию деталей в защитных средах.

Стоит отметить, что диффузионная сварка является довольно известным видом сварки, диффузионную сварку, вернее процесс сварки диффузионной в вакууме, впервые разработал Н. Ф. Казаков в 1953 году.

Для того, чтобы диффузионная сварка прошла на хорошем уровне, непосредственно перед сварочным процессом необходимо по шестому классу шероховатости обработать поверхность детали подлежащей сварке.

После обработки, эту самую деталь необходимо промыть, используя обезжиренный ацетон.diffuzionnaya-svarka

Температура, при который образовывается нагрев составляет приблизительно от 0,5 до 0,7, от температуры, при которой начинает расплавляться металл деталей, которые подвергаются свариванию.

Дело в том, что высокая температура оказывает достаточно большое влияние на скорость диффузии, увеличивая её, к тому же, высокая температура так же благотворно сказывается на пластичности металла и его деформировании.

Если диффузия является недостаточной, для сварочного процесса применяются специальные прокладки из металла, в основном это или фольга, толщина которой составляет 0,10,05 мм, или же специальный порошок (аммоний фтористый), которые прокладываются в месте сварочного соединения.

Данная фольга приваривается к поверхностной части одной из свариваемых деталей методом контактной сварки.

По мере продолжения сварочного процесса, прокладка из фольги расплавляется.

Источники нагрева для диффузионной сварки

  • Радиационный источник нагрева
  • Нагрев проходящим током
  • Индукционный источник нагрева
  • Источник нагрева тлеющим разрядом
  • Электронно-лучевой источник нагрева

Сварочный процесс диффузионной сварки проходит при давлении, которое составляет  – 10-2 мм. ртутного столба, или же в атмосфере газа инертного, иногда используют водород.

Большим плюсом защитной атмосферы и вакуума, является то, что они предохраняют практически от любого загрязнения детали, подвергающиеся сварке.

Так же, стоит обратить внимание, что диффузионная сварка бывает как с силовым воздействием (высокоинтенсивным), так и с воздействием (низкоинтенсивным).

Силовым высокоинтенсивным воздействием считается воздействие, превышающее 20 МПа.

Силовым низко интенсивным воздействием считается воздействие, не превышающее 2 МПа.

Стадии сварки

Диффузионную сварку, или же весь процесс диффузионной сварки, можно разделить на две основные стадии, или же два основных действия.

К первой стадии относится сжатие поверхностей деталей, которые подвергаются сварке, при этом самом сжатии, соединяемые материалы во всех своих точках, сближаются друг с другом на расстояние взаимодействий (межатомных).

Ко второй стадии диффузионной сварки относится заключительная часть, а именно то, когда под влиянием нескольких процессов релаксации, происходит формирование структуры сварочных швов (сварочного соединения).

diffuzionnaya svarkaПреимущества диффузионной сварки

  • Диффузионная сварка не нуждается в механической обработке поверхностей изделий.
  • Расход энергии при диффузионной сварке на порядок ниже, чем при других видах сварки.
  • Диффузионная сварка не нуждается в сварных припоях, электродах.
  • Сварочное соединение при диффузионной сварке обладает высокими показателями качества.

Ещё одним значительным и очень существенным преимуществом диффузионной сварки является то, что у толщины свариваемых деталей, практически нет ограничений, толщина деталей подлежащих свариванию может составлять от долей мкм и аж до нескольких метров.

Недостатки

У диффузионной сварки всего два недостатка, которые можно назвать как значительными, так и незначительными.

К первому недостатку относится то, что для данного вида сварки нужна специальная вакуумная камера, в которой в общем и происходит весь сварочный процесс.

Ко второму недостатку относится тщательная зачистка и подготовка поверхностей перед свариванием, второй недостаток, а именно подготовка, так же сказывается на времени, которое затрачивается на сварочный процесс.

Стоит так же отметить, что диффузионная сварка является очень экономичным видом сварки, так как для её осуществления не требуется не защитных газов, не флюсов, не требуется не электродов, не специальной проволоки, и так же, диффузионная сварка, как уже писалось выше, не нуждается в специальных, дорогостоящих припоях.

Отличительной особенностью диффузионной сварки от других методов сварки является гигиеничность сварочного процесса, а именно:

  • Отсутствие вредных, металлических брызг.
  • Отсутствие не менее вредного ультрафиолетового излучения.
  • Отсутствие мелкодисперсного напыления (пыли)

Технологические возможности диффузионной сварки

У диффузионного метода сварки достаточно много технологических возможностей сварочного процесса, в первую очередь стоит отметить, что данный вид сварки позволяет сваривать очень много различных металлов и сплавов и материалов.

К таким материалам относятся различные конструкционные, на металлической основе, такие как: керамика, кварц, стёкла, различные ферриты, графит и даже сапфир.

Так же разные полупроводниковые материалы, в разнородных или же однородных сочетаниях, к ним относятся: металлокерамические, пористые, различные композиционные материалы, без ухудшения их служебных качеств и без нарушения структуры.

Ещё одной технологичной особенностью диффузионной сварки является то, что данный вид сварки позволяет избежать хрупкости металла.

Что не менее важно, что применяя промежуточные приставки, появляется возможность сваривать между собой материалы, которые по отношению друг к другу имеют разные значения коэффициентов, относящиеся к термическому расширению.

Очень важным является то, что для данного вида сварки, практически нет ограничений в типах и видах сварочных соединений.

Диффузионная сварка позволяет осуществлять сварочный процесс, следующими способами: в скос, встык, сваривание заготовок имеющих любые сечения, соединение заготовок различной неограниченной длинны, сваривание плёнок, сваривание фольги, толщина которой может составлять всего несколько микрометров, сваривание массивных заготовок и деталей, осуществление сварочного процесса деталей практически любой толщины.