Диффузионная сварка

При диффузионной сварке соединение образуется в результате взаимной диффузии атомов в поверхностных слоях контактирующих материалов, находящихся в твердом состоянии (рис. 6.13.).

Рис. 6.13. Схема процесса диффузионной сварки:

1 – нагреватель; 2 – сжимающие устройство (гидравлическое или пневматическое); 3 – вакуумная камера; 4 – свариваемые детали.

Температура нагрева в вакууме при сварке близка к температуре рекристаллизации более легкоплавкого материала и способствует очистке поверхностей деталей. После достижения требуемой температуры к деталям прикладывают сжимающие усилие, что увеличивает площадь контакта. Поверхность должна быть тщательно очищена от окислов и загрязнений.

Достоинством сварки является возможность создания соединения материалов с существенно различными свойствами (сталь с алюминием, чугуном, вольфрамом, титаном и металлокерамикой и т.д.). Можно соединять детали по сложным рельефным поверхностям.

Сварка взрывом

Способ сварки взрывом позволяет получать соединения на большой площади в течение очень короткого времени и не требует сложного оборудования (рис. 6.14.).

При взрыве заготовка 3 движется по направлению к неподвижной пластине 4, со скоростью 2000 м/сек.

Прочность соединений выше прочности соединяемых материалов.

Параметрами сварки является скорость детонации D, нормальная скорость V_Hметаемой пластины.

Рис. 6.14. Схема процесса сварки взрывом:

1 – детонатор; 2 – взрывчатое вещество; 3,4 – заготовки.

Чем ↑ D/V_Hтем ↑ γ

Сварку взрывом используют при изготовлении заготовок биметалла, плакировке поверхностей конструкционных сталей металлами и сплавами с особыми физическими свойствами. Целесообразно применять сварку в сочетании со штамповкой и ковкой.

Холодная сварка

Холодная сварка - это процесс сварки давлением, при котором соединение деталей приводится при значительной пластической де­формации без применения внешнего нагрева. Деформация в процессе сварки достигает 70-80%. Холодной сваркой можно осуществлять со­единение внахлёстку и встык. Металл деталей деформируется с по­мощью пуансонов (при сварке внахлёстку) или без них (при сварке встык) (рис. 6.15.). В процессе деформации плёнка окислов и другие за­грязнения поверхности выдавливаются в периферийную область, а между соединяемыми поверхностями устанавливаются межатомные связи, т.е. происходит сварка деталей.

Рис. 6.15. Схемы холодной сварки:

а - внахлестку: 1 – листы, 2 – пуансоны, 3 – направляющие;

б - встык: 1 - соединяемые стержни, 2 - зажимное устройство, 3 – грат.

Холодную сварку применяют для соединения заготовок из цветных металлов и сплавов, для сварки приводов, шин, токопроводов.

Сварка трением

Соединение деталей происходит за счет взаимного перемещения (трения) соединяемых поверхностей (рис. 6.16.).

После достижения температуры пластического состояния, трение прекращают и прикладывают усилие, осуществляя совместное деформирование свариваемых кромок.

Рис. 6.16. Схема процесса сварки трением.

Основными параметрами сварки трением являются скорость вращения и величина осевого усилия сжатия.

Сварку трением применяют при изготовлении составного режущего инструмента, сварки различных валов, труб и строительных арматур.