filebar
Методические пособия по сварочным работам

Диффузионная сварка в вакууме

Диффузионная сварка в вакууме заключается в следующем. Свариваемые детали (верхняя — керамическая и нижняя — стальная) под давлением (0,2ч-2)107 Па нагреваются высокочастотным индуктором I в вакуумированном пространстве под колпаком 2. Вакуум обеспечивает возможность возгонки поверхностных окислов, облегчает выход растворенных и адсорбированных газов и способствует более активной поверхностной диффузии в плоскости контакта. Может осуществляться сварка не только разнородных сплавов, но металлов и керамических изделий.

Более распространенными процессами сварки давлением, естественно, оказываются те, при которых контакт получает концентрацию не механической, а тепловой энергии. Здесь технологические возможности неограниченно разнообразны. Однако пока что современная техника главным образом ориентируется на электротепло в различных его модификациях.

Контактная стыковая сварка методом сопротивления  происходит при температурах, как правило, несколько ниже точки плавления. Однако давления используют большие, чем предел текучести металла при температуре в зоне контакта. Этот факт и определяет бочкообразную форму сварного соединения. Скорость деформации при приложении давления относительно невелика (порядка нескольких миллиметров в секунду) и может считаться, особенно для больших сечений, почти статической.

При стыковой сварке методом оплавления скорости деформации при приложении давления значительно большие и измеряются десятками миллиметров в секунду. Температура поверхностных слоев металла в искровом промежутке близка к точке кипения. Благодаря скоростному сдавливанию вытесняется вся прослойка жидкого металла, и в формировании сварного соединения участвуют кристаллы, нагретые до температуры, меньшей точки плавления. Таким температурам соответствуют и давления, равные или несколько более высокие, чем предел текучести.

При ударной стыковой сварке, контактной точечной сварке, рельефной, высокочастотной  и сварке вращающейся дугой электрическая энергия, вводимая в контакт, обеспечивает нагрев выше точки плавления. При точечной и рельефной сварке даже и формирование сварного соединения происходит при температурах выше плавления.

Показана одна из схем высокочастотного нагрева тонкостенных труб. Здесь высокочастотный ток от генератора Г подводится к индуктору, представляющему собой петлю из прямого и обратного проводов. На эти провода, сделанные из трубок и охлаждаемые изнутри водой, надеваются слоистые железные сердечники для концентрации магнитного потока. Индукторы с магнитными сердечниками играют роль своеобразного трансформатора, у которого первичным витком является провод, а магнитной системой — сердечник, замыкающийся нагреваемыми кромками. Роль вторичного витка играют опять-таки свариваемые кромки, которые нагреваются благодаря магнитному гистерезису (пока материал магнитен) и вихревыми токами Фуко в течение всего времени сварки.

Скорость перемещения дуги по кромкам труб настолько велика, что получается внешнее впечатление сплошного кругового огня. Бегающая дуга постепенно нагревает торцы труб; по достижении того же распределения температур металла, как и при стыковой контактной сварке, трубы свариваются под действием давления, направленного по оси труб. Существуют и другие варианты подвода сварочного тока и возбуждения магнитного потока. Однако практическое значение для успеха этого метода сварки будет иметь создание в зазоре между трубами газозащитной атмосферы, которая позволит получить высококачественные сварные соединения.

Приведенный выше краткий обзор процессов и способов сварки давлением показывает широкие возможности введения в свариваемый контакт необходимой энергии. Как видно, наиболее предпочтительными способами сварки являются те, при которых преимущественно преобладает тепловая энергия.

Яндекс.Метрика