Materiya atomlari doimiy harakatda, shuning uchun suyuqliklar va gazlar aralashishi mumkin. Qattiq jismlarda harakatlanuvchi elementar zarrachalar ham bor, lekin ular qattiqroq kristall panjaraga ega. Va shunga qaramay, agar ikkita qattiq jism atom kuchlarining o'zaro ta'sir qilish masofasiga yaqinlashtirilsa, u holda aloqa nuqtasida bir moddaning zarralari boshqasiga va aksincha kiradi. Moddalarning bunday o'zaro kirib borishi diffuziya deb ataldi va ta'sir metallarni birlashtirish usullaridan biriga asos bo'ldi. Bu shunday deyiladi - metallarni diffuziya bilan payvandlash.
Diffuzion payvandlash bilan nima birlashtirilishi mumkin
Vakuumda diffuziyali payvandlash katta texnologik imkoniyatlarga ega. U bilan siz ulanishingiz mumkin:
- Bir hil va bir jinsli tuzilishdagi metallar, shuningdek, ularning qotishmalari. Tantal, niobiy va volfram kabi o'tga chidamli metall moddalar.
- Metall boʻlmagan moddalar: poʻlat bilan grafit, shisha bilan mis.
- Metal, keramika, kvarts, ferritlar, shisha, yarimoʻtkazgichli konstruksiyalar (bir hil va bir jinsli), grafit va sapfirga asoslangan qurilish materiallari.
- Xususiyatlari va teksturasi saqlanib qolgan g'ovakli kompozit materiallar.
- Polimer moddalar.
Blankalarning konfiguratsiyasi va hajmiga kelsak - ular boshqacha bo'lishi mumkin. Ish kamerasining o'lchamiga qarab, bir necha mikrondan (yarim o'tkazgich elementlardan) bir necha metrgacha (murakkab qatlamli tuzilmalar) qismlar bilan ishlash mumkin.
Diffuzion qurilma qanday ishlaydi
Diffuzion payvandlash uchun kompleks quyidagi asosiy elementlarni o'z ichiga oladi:
- Ish kamerasi. U metalldan yasalgan va vakuum paydo bo'ladigan ish muhitini cheklash uchun mo'ljallangan.
- Stend - sayqallangan stend. Ish kamerasi uning ustida joylashgan va u bo'ylab harakatlanishi mumkin.
- Vakuum yopishtiruvchi. Bu kamera va stend o'rtasidagi bo'shliq.
- Rolikli mexanizm va mahkamlash vinti. Ularning yordami bilan kamera relslar bo'ylab harakatlanadi va stendga o'rnatiladi.
- Vakuum nasosi. Ish joyida vakuum hosil qiladi.
- Induktorli generator. Ular payvandlanadigan qismlar uchun isitish tizimi vazifasini bajaradi.
- Issiqlikka chidamli zımbalar, gidravlik tsilindrlar va moy nasosi ma'lum bosim ostida qismlarni siqish mexanizmini ifodalaydi.
Modifikasiyaga qarab, diffuzion payvandlash moslamalari kameralar shakli va usulida farq qilishi mumkin.ularning muhrlanishi. Bundan tashqari, qismlarni isitish usullari ham har xil. Radiatsiya isitgichlari, yuqori oqim generatorlari, nurli tushirish bloklari, elektron nurli isitgichlardan foydalanish mumkin.
Payvandlashda diffuziya jarayonlari
Agar siz sayqallangan metall plitalarni olsangiz, ularni bog'lab, ularni yuk ostiga qo'ysangiz, bir necha o'n yilliklar ichida metallarning bir-biriga o'zaro kirib borishi ta'siri sezilarli bo'ladi. Bundan tashqari, penetratsiya chuqurligi bir millimetr ichida bo'ladi. Gap shundaki, diffuziya tezligi birlashtirilayotgan materiallarning haroratiga, moddalarning elementar zarralari orasidagi masofaga, shuningdek, aloqa qiladigan yuzalarning holatiga (ifloslanish va oksidlanishning yo'qligi) bog'liq. Shuning uchun uning tabiiy jarayoni juda sekin.
Sanoatda birikmani tez olish uchun ushbu shartlarning barchasini hisobga olgan holda diffuziya jarayoni tezlashadi. Ish kamerasida:
- Qolgan bosim darajasi 10-5 mm Hg gacha bo'lgan vakuum yarating yoki muhitni inert gaz bilan to'ldiring. Shunday qilib, qismlar har qanday metall uchun oksidlovchi vosita bo'lgan kislorodga ta'sir qilmaydi.
- Materiallar ish qismlarining erish haroratining 50-70% haroratda isitiladi. Bu elementar zarrachalarning harakatchanligi tufayli qismlarning plastikligini oshirish uchun qilingan.
- Blankalar 0,30-10,00 kg/mm2 oralig'ida mexanik bosimga duchor bo'lib, atomlararo masofalarni umumiy aloqalarni o'rnatishga imkon beradigan o'lchamlarga yaqinlashtiradi vayaqin-atrofdagi qatlamlarga oʻzaro kirib boradi.
Materiallarni tayyorlashga qoʻyiladigan talablar
Payvandlanadigan elementlarning blankalarini diffuziya blokiga joylashtirishdan oldin ular oldindan ishlov berishdan o'tkaziladi. Blankalarning aloqa qismlarini qayta ishlashning asosiy maqsadi silliq, tekis va bir xil sirtlarni olish, shuningdek, bo'g'in hududidan ko'rinmas yog'li shakllanishlar va axloqsizlikni olib tashlashdir. Ish qismlarini qayta ishlash sodir bo'ladi:
- kimyoviy;
- mexanik;
- elektrolitik.
Oksid plyonkalari, qoida tariqasida, diffuziya jarayoniga ta'sir qilmaydi, chunki ular vakuumli muhitda isitish vaqtida o'z-o'zini yo'q qiladi.
Teng bo'lmagan issiqlik kengayish koeffitsientiga ega bo'lgan moddalar o'rtasida diffuziyali payvandlash etarli darajada samarali bo'lmaganda yoki mo'rt tikuv hosil bo'lganda, bufer yostiqchalari deb ataladigan narsalar qo'llaniladi. Ular turli metallarning folga bo'lib xizmat qilishi mumkin. Shunday qilib, mis folga kvarts blankalarini diffuziya bilan payvandlashda ishlatiladi.
Olingan birikmalarning xarakteristikalari
Birlashtiruvchi payvandlashning an'anaviy usullaridan farqli o'laroq, tikuvdagi asosiy metallga qo'shimcha metall qo'shiladi, diffuziyali payvandlash birikmaning fizik-mexanik tarkibida katta o'zgarishlarsiz bir xil tikuv olish imkonini beradi. Tayyor birikma quyidagi xususiyatlarga ega:
- teshiksiz va qobiq hosil bo'lmagan uzluksiz tikuv mavjudligi;
- birikmada oksid qo'shilishi yo'q;
- mexanik barqarorlikxususiyatlar.
Diffuziya bir moddaning ikkinchi moddaga kirib borishining tabiiy jarayoni boʻlganligi sababli materiallarning kristall panjarasi aloqa zonasida buzilmaydi va shuning uchun tikuvning moʻrtligi yoʻq.
Titan qismlarini ulash
Titan va uning qotishmalarini diffuziyali payvandlash yuqori iqtisodiy samaradorlikka ega yuqori sifatli birikma olish bilan tavsiflanadi. U tibbiyotda protez qismlarini ishlab chiqarishda, shuningdek, boshqa sohalarda keng qo'llaniladi.
Qismlar polimorfik transformatsiya sodir bo'ladigan haroratdan 50º - 100º past haroratlarda isitiladi. Shu bilan birga, materiallarga ozgina 0,05–0,15 kgf/mm² bosim o'tkaziladi.
Titan qotishmasining kimyoviy tarkibi payvandlashning bu usulida elementlarning ulanish kuchiga ta'sir qilmaydi.
Usul afzalliklari
Diffuzion payvandlash mumkin boʻlganda:
- bir hil va heterojen qattiq moddalarni birlashtirish;
- qismlarning deformatsiyasidan saqlaning;
- lehimlar va oqimlar ko'rinishidagi sarf materiallaridan foydalanmang;
- chiqindisiz ishlab chiqarishni olish;
- ta'minot va egzoz ventilyatsiyasining murakkab tizimlaridan foydalanmang, chunki jarayonda zararli bug'lar hosil bo'lmaydi;
- kontakt ulanish zonasining har qanday maydonini qabul qilish, faqat jihozlar imkoniyati bilan cheklangan;
- ishonchli elektr aloqasini ta'minlang.
Bunga tayyor qismning ajoyib estetik koʻrinishi qoʻshiladi,Bu, masalan, payvand chokini olib tashlash kabi qo'shimcha ishlov berish operatsiyalarini qo'llashni talab qilmaydi.
Texnologiya kamchiliklari
Diffuzion payvandlash murakkab texnologik jarayon boʻlib, uning asosiy kamchiliklari quyidagilardan iborat:
- aniq qimmat uskunalardan foydalanish kerak;
- ishlab chiqarish maydoniga qo'yiladigan talab, o'rnatish katta o'lchamlarga ega;
- maxsus bilim, koʻnikma va ish jarayonini tushunishga boʻlgan talab;
- ish qismlarini ehtiyotkorlik bilan oldindan qayta ishlashga sarflangan vaqt;
- changyutgichni iloji boricha toza tuting, aks holda payvandlangan qismlarga koʻzga koʻrinmas chang qolishi va boʻgʻinlarda nuqsonlar paydo boʻlishiga olib kelishi mumkin;
- tikuv sifatini uni yoʻq qilmasdan tekshirishda qiyinchilik.
Bularning barchasini, shuningdek vakuumli qurilmalardan foydalanishning o'ziga xos xususiyatlarini hisobga olgan holda, diffuziya payvandlash shaxsiy foydalanish uchun emas, balki faqat korxonalar sharoitida talab qilinadi.
Sanoat diffuziyali payvandlash uskunasi
Diffuzion payvandlash uchun mo'ljallangan bir necha turdagi sanoat uskunalari mavjud. Ular, asosan, bir-biridan payvandlanayotgan materiallarning o'ziga xos xususiyatlarida va qismlarni isitish uchun turli tizimlardan foydalanishda farqlanadi.
Oʻrnatish turi MDVS egiluvchan mis shinalar, mis va kerritdan yasalgan yuqori voltli kalitlarning kontakt guruhlari, zanglamaydigan poʻlatdan va qattiq metall qotishmalaridan tayyorlangan quduq nasoslari uchun gaz koʻtaruvchi klapanlar qismlarini ishlab chiqarish uchun moʻljallangan. Tizim elektr kontaktli isitish effektini qo'llaydi.
UDVM-201 tipidagi payvandlash majmuasi. Turli navli shishadan materiallarni diffuziyali payvandlash orqali ulanishni amalga oshiradi. Ishchi sirtni isitish radiatsiyaviy nurlanish usuli bilan amalga oshiriladi.
Payvandlash uskunasi USDV-630. Titan va mis asosidagi kompozit materiallarni payvandlash uchun induksion isitishni o'rnatish. Bunday tizimlar katta qismlarni isitish imkonini beradi.
MDVS-302 qismlarni yuqori chastotali isitish yordamida diffuziyali payvandlash uchun dastgoh. Bu tranzistor zanjirida kichik o'lchamli generator mavjudligi bilan tavsiflanadi.
