Диффузное соединение материалов. (1983)

Посадка реактивного самолета.

Посадка пассажирского самолета Аэрофлота.

При посадке самолета огромный поток энергии разбиваются о тонкие колодки тормозов.

Такие нагрузки может выдержать только чугун и металлокерамика.

Чугунные и металлокерамические тормозные колодки приварены к стальным дискам колес.

Такие материалы не свариваются обычными методами сварки.

Чугун и металлокерамику со сталью можно превратить в монолит методом диффузионного соединения в вакууме.

Устройство для проведения подобной операции.

При испытании материал разрушается не а зоне сварки, а по основному материалу.

Диффузионный метод, в отличии от обычной сварки, позволил соединять практически все материалы.

Пример, дискоротор электродвигателя сварен из не магнитной и магнитной стали.

Зона сварки почти не различима.

Стекло сварено с металлом.

У детали поверхность плакирована тонким слоем серебра.

Деталь из металлокерамики.

Керамика соединена с медью.

Раньше соединить такие материалы можно было только пайкой или склеиванием.

Диффузионная сварка не требует дефицитных припоев и обеспечивает вакуумную плотность.

Прочность в диффузионном слое выше, чем у основного материала.

Автор нового метода сварки доктор технических наук профессор Н.Ф. Козаков.

Демонстрация патентов.

Мультфильм, поясняющий физические основы метода.

Вакуумная установка для сварки.

Составные части установки.

Различаются установки по виду нагрева деталей и по способу передачи давления.

Разработано около 70-ти типов диффузионных установок.

Важное преимущество этих установок простота обслуживания и экологичность.

Образцы деталей, сваренных методом плавления и диффузионным.

При диффузионной сварке детали не деформируются и используют меньше электроэнергии.

Детали подшипника.

Образец шарика из подшипника, соединенный диффузионной сваркой.

Три вида соединения материалов при диффузионной сварке.

Пример, соединение чугуна со сталью.

Снимок соединения материалов, сделанный под электронным микроскопом.

Для предотвращения образования интерметаллидных фаз, получения прочного соединения в контакт вводят промежуточный слой.

Прокладку или промежуточный слой выбирают заранее и наносят разными методами.

Прокладки способствуют понижению температуры сварки, уменьшению внутренних напряжений.

Тончайшего слоя таких прокладок достаточно, чтобы предотвратить появление хрупких фаз.

В процессе диффузионной сварки используется заранее подготовленный пакет прокладок.

Это дает возможность более плавного перехода фаз при сварке разнородных материалов.

Технология диффузионной сварки в вакууме сравнительно не сложная.

Подготовка поверхности.

Для металлических деталей достаточно токарной получистовой обработки.

Контроль шероховатости профилографом- профилометром.

Поверхности неметаллических деталей обычно шлифуются.

Обезжиривание поверхности металлических деталей.

Ультразвуковая ванна.

Детали протравливают в кислоте.

Детали устанавливают в камере в контакт друг с другом.

Нагревают, прикладывают сжатие, выдерживают и охлаждают.

Деталь после сварки.

Контроль качества соединения.

Универсальный метод контроля деталей ультразвуковой.

На экране виден брак в соединении.

Сейчас все шире применяется активный ультразвуковой контроль в ходе самого процесса сварки.

Датчики прибора устанавливают внутри вакуумной камеры, в непосредственном контакте с деталью.

Методы диффузионной сварки в вакууме непрерывно совершенствуются.

Уже сейчас в одном процессе можно совместить сборку детали и ее сварку.

Деталь из соединения металла и керамики.

Можно формовать и сваривать изделие из металлического порошка.

Соединять пористые материалы различной структуры без изменения их физико-механических свойств.

Создаются сварочные многопозиционные приспособления, которые позволяют значительно повысить производительность труда.

Раньше детали представленной турбины соединяли клепкой, теперь сваркой сразу по всей поверхности.

При этом повышается качество изделия.

В такой установке можно соединять сплавы, содержащие легко испаряющиеся компоненты.

Сварка идет под избыточным давлением в среде инертного газа.

Установка с программным управлением.

Образцы соединения кварцевого стекла с металлом, ферриты с металлами.

Соединение магнитных твердых и мягких материалов.

Сварка в вакууме широко применяется в инструментальной промышленности.

Резец токарного станка.

Фреза.

Штамп, полученный методом диффузионной сварки.

Работа установки по вакуумной сварке.

Космический корабль взлетает в космос.

Стыковка космических аппаратов.