Электротермические системы давления для диффузионной сварки материалов

• Автор: Перекрёстов, Андрей Петрович
• Шифр специальности: 05.09.10, 05.03.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 168 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
I Основные методы неразъмного соединения материалов в тврдом состоянии и способы создания давления

1.1 .Методы тврдофазного соединения материалов.

1.2.Основные сведения о процессе диффузионного соединения материалов и создании технологического усилия в электрических печах
1.3.Особенности технологии соединения материалов с использованием ЭТСД и обоснование основного направления исследований

Выводы, формулировка цели и задачи исследований.

2. Обоснование методов теоретических и экспериментальных исследований .

2.1. Выбор материалов и подготовка образцов к соединению

2.2. Экспериментальное технологическое оборудование.

2.3. Выбор методов и изготовление образцов для анализа диффузионного соединения и особенности технологии сварки опытных партий деталей .
2.4. Используемые методы при разработке методики оптимизации конструкций термокомпрессионных устройств для диффузионной сварки материалов с применением ЭТСД
2.5.Теоретические основы и методы численного решения разрабатываемой математической модели для расчта параметров процесса диффузионной сварки материалов при помощи ЭТСД
2.6. Выбор интервалов варьирования основных параметров при разработке режимов сварки
Выводы
3.Разработка методик оптимизации конструкции термокомпрессионных
устройств и расчта параметров процесса диффузионной сварки материалов в печах с ЭТСД
3.1 .Основные принятые приближения.
3.2. Расчт и оптимизация конструкций термокомпрессионных устройств .
3.3.Математическая модель и методика расчта параметров технологического процесса сварки материалов с использованием ЭТСД
Выводы.
4.Исследование качества полученных соединений.
4.1 .Металлографический анализ зоны соединения.
4.2.Испытания на прочность и ультразвуковая дефектоскопия соединнных образцов.
4.3.Измерение микротврдости в зоне соединения.
Выводы.
5 . Разработка ЭТСД и режимов сварки и их внедрение.
5.1 .Разработка термокомпрессионного устройства для диффузионной сварки с ЭТСД деталей твердосплавного штампового инструмента .
5.2.Разработка гермокомпрессионного устройства для диффузионной сварки с ЭТСД элементов контактных наконечников вакуумных выключателей
5.3.Разработка технологического процесса диффузионной сварки в печах с ЭТСД элементов армированного тврдым сплавом штампового инструмента .
5.4.Разработка технологического процесса диффузионной сварки в печах с ЭТСД деталей контактных наконечников вакуумных выключателей
Выводы.
Заключение
Список использованных источников


Получены численные решения системы дифференциальных уравнений, составленной на основе разработанной математической модели технологического процесса диффузионной сварки с ЭТСД материалов. Установлено, что начальный зазор величиной, как правило, КГмм обеспечивает при контролируемом электронагреве термокомпрессионных устройств с заготовками получение необходимых режимов диффузионной сварки соединяемых материалов. Практическая ценность. Результаты работы могут быть использованы в различных отраслях промышленности при изготовлении сварных узлов из разнообразных материалов с использованием электротермических систем давления. Разработаны термокомпрессионные устройства универсального типа со стойками прямоугольного поперечного сечения, имеющие размеры здесь и далее длинахширинахвысота в мм рабочих зон 0x0x и 0x0x и габаритные размеры 3с раздвинутыми клиньями 5х 1x1 и х 3x3, для, соответственно, последовательной и одновременной диффузионной сварки с ЭТСД элементов пуансонов и матриц вырубных штампов, армированных тврдым сплавом. Па, на кручение 2,8К,0хПа, на разрыв 6,0н8,8хПа . Разработано термокомпрессиониое устройство специального типа со стойками круглого поперечного сечения для диффузионной сварки с ЭТСД элементов биметаллических контактов вакуумных выключателей, имеющее размеры рабочей зоны xx0 и габаритные размеры хх7. Разработана технология диффузионной сварки с ЭТСД элементов контактов вакуумных выключателей из композиционного материала ХДВМП и меди марки МОб, обеспечивающая без применения специального оборудования и драгметаллов получение образцов с высокой механической прочностью на разрыв, высокой электрической прочностью и отключающей способностью, слабой и равномерной эрозией при искрении, низкой упругостью пара и хорошей теплопроводностью . Апробация работы. Основные положения работы докладывались на научнотехнической конференции Проблемы и перспективы электронного приборостроения, посвящнной летию ГНЛП Контакт г. Саратов, седьмой научнотехнической конференции с участием зарубежных специалистов Вакуумная наука и техника г. Гурзуф, . Перспективы развития электроники и вакуумной техники на период гг. Саратов, . Электронные приборы и устройства нового поколения г. Саратов, . Актуальные проблемы электронного приборостроения АПЭП г. Саратов, . Перспективные направления развития электронного приборостроения г. Реализация работы в промышленности. Результаты работы внедрены на ФГУП ППП Контакт при производстве узлов вырубных штампов и вакуумных выключателей с годовым экономическим эффектом в размере 5 тыс. Надежность и долговечность приборов и устройств, эффективное использование свойств применяющихся в них материалов зачастую главным образом зависят от выбранного метода и совершенства технологического процесса соединения их узлов и деталей приборов. Соединить многие из широко используемых в настоящее время материалов сваркой плавлением не представляется возможным. Для этой цели применяются следующие основные виды неразъмных соединений заливка легкоплавкими сплавами или самотвердеющими пластмассами, клеевые соединения, пайка твердыми припоями, диффузионная сварка. Крепление методом заливки осуществляется легкоплавкими висмутовыми сплавами и самотвердеющими пластмассами типа Стиракрил, АСТТ и др. Висмутовые сплавы и самотвердеющие пластмассы при затвердевании увеличиваются в объме и прочно удерживают деталь в гнезде. Такой метод крепления широко применяется в промышленности. Однако недостатком крепления заливкой являются трудности, возникающие при демонтаже и замене отдельных деталей. Клеевые соединения ещ не получили массового применения вследствие недостаточного изучения их физикомеханических свойств. При выборе марки клея на основе эпоксидных смол необходимо учитывать способность клея соединять склеиваемые материалы когезия и адгезия клеевого шва, простоту приготовления клея и самого процесса склеивания, физические и механические свойства склеиваемых материалов, а также геометрические размеры склеиваемых образцов. Такой способ соединения позволяет значительно упростить технологический процесс и устранить термические напряжения в зоне соединения.