Що таке дифузійна зварювання?

Дифузія – процес взаємного проникнення двох різних речовин при їх зіткненні. Процес дифузії однаковий при взаємодії будь-яких речовин: будь то газо-, рідко- або твердообразноє. Але дифузія в своєму звичному вигляді практично не застосовується, оскільки це довгий і малоефективний процес. Так яким же чином дифузія отримала своє застосування в зварюванні?

Все просто. В середині 20-го століття радянський вчений Н.Ф. Казаков скористався дифузією при зварюванні металів, додавши при цьому тиск, нагрівання і вакуум. Так з’явилася дифузійна зварювання металів. Нижче схема дифузійної зварювання з коротким описом.

технологія

На зображенні вище ви прочитали всю основну інформацію. Пропонуємо детальніше ознайомитися з технологією дифузійної зварювання. Адже дифузійна зварювання в вакуумі дозволяє отримати по-справжньому якісне з’єднання без застосування класичних технологій зварювання.

Все починається зі спеціальної камери, в яку поміщаються деталі. У камері створюється технічний вакуум, при цьому розрядження в камері повинно бути якомога вище. Так вдасться домогтися кращих результатів при зварюванні.

Далі деталі нагріваються до певної температури. Температура залежить від металу заготовки і його властивості. Іноді бувають ситуації, коли нагрів може нашкодити деталі, і тоді диффузионную зварювання виробляють без нагріву. Але в такому випадку час зварювання збільшується в кілька разів. У більшості випадків нагрівання лише посприяє формуванню якісного шва, оскільки завдяки нагріванню прискорюється дифузний процес. Деталі нагріваються радіаційним, індукційним або електроконтакта способом.

Потім на деталі чиниться тиск. Воно може бути різноманітним. І тривалим, і короткочасним, і локальним. Але в кінцевому підсумку ви повинні отримати один результат – дифузія повинна прискоритися.

Якщо вам потрібно домогтися виняткової якості зварного з’єднання, то можна використовувати металеву фольгу товщиною в кілька мікронів, якій обмотують місце стику. Також є різноманітні хімічні речовини, які можна нанести на місце стику і тим самим посприяти поліпшенню якості шва.

Після зварювання деталь потрібно відправити на обов’язковий контроль якості. Найчастіше використовуються методи радіографічного або ультразвукового контролю. Чи не рекомендуємо капілярний контроль, оскільки він не буде ефективним в даному випадку.

Читайте також: Візуально-вимірювальний контроль зварних з’єднань

Це основні етапи дифузійної зварювання. Вони можуть бути змінені на розсуд зварника, якщо того вимагають деталі або умови зварювання. І враховуйте, що при зварюванні різних металів має використовуватися різний тиск, рівно як і температура нагріву. Не можна для кольорових і чорних металів використовувати одні параметри зварювання, це велика помилка.

устаткування

Устаткування для дифузійної зварювання являє собою спеціальний стенд з вакуумною камерою. В камеру якраз і поміщаються деталі. Саме з цієї причини дифузійна зварювання часто називається просто «вакуумна сварка». Деталі стикуються в камері, нагріваються і стискаються під тиском. В такому стані заготовки знаходяться від декількох хвилин до декількох годин. Тривалість дифузійної зварювання залежить від типу металу, з якого зроблені деталі, ступеня нагріву і тиску. В результаті утворюється нероз’ємне зварене з’єднання. Воно відрізняється високою якістю і довговічністю.

Всі установки для дифузійного зварювання повинні бути оснащені системою активного охолодження. Завдяки їм деталь, що знаходиться в камері, остигає рівномірно, немає стрибків температур. В результаті заготівля втрачає все своє залишкову напругу і на місці стику не утворюються тріщини. Шов виходить міцним і довговічним.

Достоїнства і недоліки

Дифузна зварювання, як і будь-яка інша, має свої характерні плюсами і мінусами. Ми докладно перелічимо їх, вносячи свої пояснення. Адже за час роботи нам вдалося випробувати цю технологію і в повній мірі переконатися у всіх перевагах та недоліках.

Почнемо з плюсів. Найголовніший плюс – не потрібно використовувати витратні матеріали. Ні електроди, ні дріт, ні газ вам не знадобляться в процесі роботи. Тому дифузійна зварювання вважається однією з найбільш економічно вигідних. До того ж, при даному методі зварювання немає шкідливих викидів в атмосферу.

Друга перевага, яке так само дуже вигідно з економічної точки зору – вкрай низьке енергоспоживання. Щоб сформувати шов в дифузійної установки вам знадобиться значно менше енергії, ніж при інших способах зварювання. Також згадаємо, що за допомогою дифузійної зварювання ви зможете зварити кілька типів металів одночасно. Не потрібно турбуватися про їх різні властивості і особливості.

Ще один плюс – немає ніяких обмежень за розмірами деталей. Чи не важлива довжина, ширина і товщина металу. Можна варити крихітні деталі, а можна зварити величезні. Головне, щоб у вас була відповідного розміру установка для зварювання. До того ж, ви можете зробити з’єднання будь-якого типу. І стикове, і Таврове, і внахлест.

Не забувайте і про те, що якість шва після дифузійної зварювання завжди на висоті. Воно куди краще, ніж при газової або електричної зварюванні. Готові шви можна навіть не обробляти, оскільки вони і так досить естетичні.

Ще один плюс, які ми помітили в роботі, це абсолютна безпека для зварника. Всі процеси протікають в закритій камері, а це значить, що ви будете захищені від бризок металу, відкритого полум’я або електричного струму. Не варто забувати і про хімічні парах, що виділяються при деяких технологіях зварювання. Все це негативно впливає на здоров’я. А при дифузійної зварюванні ви захищені.

Що ж, це основні переваги дифузійної зварювання. Щоб бути об’єктивними, ми перерахуємо і кілька недоліків. Але відразу скажемо, що вони не так вже істотні, на наш погляд.

Головний недолік – це саме устаткування. Воно коштує недешево, щоб з ним працювати потрібно попередньо навчитися, а для обслуговування потрібні кваліфіковані техніки. До того ж, ви просто не зможете зварити деталь будь-якого розміру, оскільки ваша установка може бути не розрахована на це. Ви скажете, що можна просто купити величезну установку і варити в ній деталі будь-якого розміру. Це так, але врахуйте, що чим більше установка, тим складніше встановити в камері потрібний вакуум.

Другий недолік – це необхідність ретельної підготовки металу під зварювання. Потрібно не просто почистити поверхню від бруду. Потрібно дуже копітка зачистка, щоб дифузія була швидкою. Чим гірше ви зачистите метал, тим гірше буде якість шва.

замість висновку

Ось і все, що ми хотіли розповісти вам про дифузійному зварюванні. Так, це не найпростіша технологія (в порівнянні з ручного дугового зварювання, наприклад), але вона дає багато можливостей. Вам стає доступна дифузійна зварювання титану або будь-яких інших металів. До того ж, не потрібно використовувати електроди, обробляти місце зварювання. При цьому якість з’єднання на високому рівні. Ви коли-небудь стикалися у своїй практиці з дифузійної зварюванням? Розкажіть про це в коментарях. Бажаємо успіхів!

Ссылка на основную публикацию