Диффузионная сварка металла

Диффузионная сварка - это вид сварки, производимый за счет процесса взаимной диффузии, которая происходит между атомами в поверхностном слое свариваемых заготовок. Весь процесс происходит в защитной среде какого-либо инертного газа или вакуума с применением давления в 1-25 МПа и температуры в 50-70% от температуры плавления металла свариваемых изделий. Диффузионная сварка может производиться в автоматическом и полуавтоматическом режиме, а в зависимости от силового воздействия может быть высокоинтенсивной и низкоинтенсивной. Преимущества: отсутствие электродов и припоев; высококачественное сварное соединение; относительно небольшие энергетические расходы; возможность сваривания заготовок различной толщины. Недостатки: необходимость создания защитной среды и проведения тщательной предварительной подготовки и очистки поверхностей свариваемых изделий.

Диффузионная сварка

Главная особенность диффузионной сварки — это, прежде всего, получение связки между изделиями на атомарном уровне. Подобная работа может проводиться в автоматическом, либо полуавтоматическом режимах. Пространственные положения могут очень сильно отличаться. Такой метод сваривания металлов был разработан в нашей стране в середине прошлого века и с тех пор занял прочное место в арсенале сварщиков. Ключевые сведения о нем приведены в ГОСТ 26011, выпущенном в 1974 году.

Качественные услуги диффузионной сварки подразумевают всегда прогрев обрабатываемой поверхности и использование защитной среды. Поступление тепла обеспечивается различными способами. В ряде случаев применяют индукционный, радиационный способ или прогрев в растворе солей. Также практикуется нагревание проходящим током. Необходимая защитная среда обеспечивается или за счет пониженного давления в камере (порядка 10 -2 степени), или за счет применения водородной среды. После помещения в камеру заготовки сдвигают так, чтобы начали действовать силы межатомного сцепления. Необходимая структура соединяющего шва образуется в процессе релаксации материала.

Основные особенности:

• обязательное вакуумирование (удорожает процесс и делает его неприменимым в кустарных условиях);
• повышенные требования к качеству обрабатываемых поверхностей (в сравнении с иными решениями);
• уменьшение энергетических затрат;
• отсутствие потребности в механической подготовке поверхностей;
• получение превосходных швов (но только при соблюдении установленной технологии);
• возможность сваривания деталей и конструкций с очень большим разбросом толщин.

Виды

На предприятиях, оказывающих услуги по диффузионной сварке, могут выполнить эту работу различными методами:

• электроконтактным;
• радиационным;
• индукционными методами нагрева;
• коротким сдавливанием;
• длительным прижатием;
• локальным опрессовыванием.

Применение на предприятиях

Сварка за счет межатомной диффузии позволяет соединять резко несходные материалы. Трудно каким-то другим способом связать сталь и бронзу, а тем более стальные сплавы с керамикой. Диффузионный процесс позволяет без сильного нагрева получить отличные стыки тугоплавких металлов. Его активно применяют в промышленности для:

• получения датчиков;
• формирования других радиоэлектронных приборов;
• создания гильз моторных цилиндров (в том числе применяемых в авиации);
• создания турбинных компрессов;
• выработки изделий, рассчитанных на экстремально высокие температуры и давления;
• производства особо твердых штампов;
• производства сложных композитов и в некоторых других целях.