§ 23. Диффузионная сварка в вакууме

Диффузионная сварка основана на взаимной диффузии атомов в поверхностных слоях контактирующих материалов, находящихся в вакууме при 133 • 10^-3... 133 • 10Па или в атмосфере инертных защитных газов, нагретых до 400... 1300 °С и сжатых до 10...20 МПа.

Нагреваются изделия индукционными токами высокой частоты, электронным лучом, контактным и другими способами.

Диффузионной сваркой соединяют однородные и разнородные металлы и их сплавы и металлокерамические изделия с металлами. Основное преимущество этого способа получение равнопрочного соединения без заметных изменений физико-механических свойств свариваемых соединений в зоне сварки.

\

§ 24. Сварка ультразвуком

Для этой сварки используют ультразвуковые механические колебания и небольшие сжимающие усилия. Колебания получают с помощью магнитострикционного эффекта, заключающегося в спо­собности некоторых металлов и их сплавов преобразовывать элек­тромагнитные колебания ультразвуковой частоты (15...100 кГц) в механические колебания той же частоты. Магнитострикционным эффектом обладают сплавы никеля с железом (пермалой), кобальта с железом (пермендюр) и др. Из них изготовляют магнитострикцион- ные преобразователи. Высокочастотные механические колебания и статические усилия сжатия вызывают в месте контакта разруше­ние оксидных пленок и появление в поверхностных слоях больших пластических деформаций. В результате между свариваемыми поверхностями достигается прочное соединение. Процесс сопро­вождается повышением температуры в месте соединения. В зави­симости от того, какой металл сваривается и какой используют режим, температура нагрева составляет 200...1200°G. ,

На ультразвуковых сварочных установках выполняют внахлест­ку точечные и шовные соединения из различных однородных и раз­нородных металлов и их сплавов толщиной 0,001 1 мм. На этих

установках можно также приваривать тонкие листы и фольгу к за­готовкам неограниченной толщины. Хорошо свариваются этим методом медь, алюминий и его сплавы, титан, цирконий, тантал, никель и много других высокопластичных металлов и их сплавов; хуже свариваются малоуглеродистые, жаропрочные и инструмен­тальные стали, а также магниевые сплавы.

Ультразвуком успешно сваривают не только металлы, но и раз­личные неметаллические материалы, например, хлорвинил, поли­этилен, капрон, нейлон, органическое стекло и т. п.

Схема установки, используе­мой для точечной сварки ультра­звуком, представлена на рис. V.29. При включении обмотки

2. к источнику тока высокой частоты в магнитострикционном преобразователе 1 образуются упругие механические колеба­ния, которые по волноводу 3 передаются через нижний элек­трод 7 к свариваемым изделиям

6. Усилие, сдавливающее дета­ли, передается на верхний элек-

К ультразВукодому генершгору

Рис. V.29. Схема установки для точеч­ной сварки ультразвуком

трод 5 механизмом сжатия 4. Обмотка 2, нагревающаяся то­ками высокой частоты, охлаждается проточной водой, которая подается в кожух преобразователя.

При точечной сварке ультразвуком потребляется примерно в 10...15 раз меньше энергии, чем при точечной контактной сварке.