جوشکاری نفوذی

جوشکاری نفوذی

تعداد بازدید: 10914
چهارشنبه 03 دي 1393

جوشکاری نفوذی

جوشکاری نفوذی (Diffusion Welding: DFW) یک فرآیند حالت جامد است که با اعمال فشار در درجه حرارت بالا در حالی که هیچ گونه تغییر شکل ماکروسکوپی و حرکت نسبی بین سطوح تماس نسبت به هم وجود ندارد ، اتصال و پیوند بین دو قطعه ایجاد می شود ( تعریف توسط AWS ). این فرآیند تحت عنوان « اتصال نفوذی » نیز شناخته می شود. هم چنین این فرآیند شامل پروسه اتصالی است که با نفوذ بین مواد پایه و فاز مذاب ( البته اغلب یک فاز مذاب گذرا و ناپایدار ) انجام می گیرد. همواره سرعت نفوذ با بالا بردن فشار اعمالی و درجه حرارت شتاب می گیرد.

حرارت لازم با استفاده از یک کوره ( اتوکلاو خلاء یا اتوکلاو با گاز خنثی ) یا یک پرس غلتکی داغ یا با ایجاد مقاومت یا به روش القایی تأمین می گردد. فشار نیز به وسیله وزن یک پرس ، اختلاف فشار بین دو گاز ، اختلاف انبساط حرارتی بین دو قطعه که قرار است بهم متصل شوند ، یا توسط ابزارآلاتی که قطعات را جلو و عقب می کنند ، تأمین می شود.

diffusion welding

تکنیک فشار تک محوره ، فرآیند را به جوشکاری قطعات صاف ، موازی و دارای سطوح صفحه ای که عمود بر جهت اعمال نیرو هستند ، محدود می کند. هدف اصلی از اعمال فشار ، ایجاد پیوند بین سطوح می باشد. این اتصال ابتدا با تغییر شکل پلاستیک ناهمواری های میکروسکوپی سطح و سپس با خزش ایجاد می شود. شکل زیر شماتیک فرآیند جوشکاری نفوذی را نشان می دهد.

diffusion welding

در این روش جوشکاری دو یا سه مرحله برای برقراری اتصال وجود دارد. در بین مراحل الف و ب ، خزش به دلیل بالا بودن درجه حرارت و فشار خزش رخ می دهد و حفرات کروی به حفرات دیسکی شکل تبدیل می شوند. در بین مراحل ب و ج نفوذ سطحی وجود دارد و حفرات کوچک و پراکنده می شود. بین مراحل ج و د به دلیل وقوع نفوذ حجمی ، مرزدانه ها شروع به حرکت می کند مثل اتفاقی که در رشد دانه رخ می دهد. این مهاجرت و نقل و انتقال به علت تفاوت انرژی بین دانه ها در مرز می باشد. در واقع اتم ها به سمت دانه ای کشیده می شوند که انرژی کمتری دارد. البته این مرز ها ، مرز های مصنوعی بوده و از بین می روند. تا انتهای فرآیند تقریباً تمامی حفرات حذف می شوند. در مقیاس صنعتی در پایان مرحله دوم و قبل از نفوذ حجمی، کار تمام شده تلقی می شود. لازم به ذکر است که امکان دارد هر سه مرحله که در قبل به آن اشاره شد با هم رخ دهد.

عوامل موثر در فرآیند جوشکاری نفوذی عبارتند از:

  • زمان : فرآیند جوشکاری نفوذی زمان بر است.
  • درجه حرارت : نقش بسیار مهمی دارد. چنانچه دما تا 30 درجه سانتیگراد بالا برده شود، زمان انجام فرآیند نصف می شود. همچنین دمای تقریبی فرآیند طبق رابطه روبرو بدست می آید:   T = 0.5 Tm
  • فشار
  • سطح تماس : بسیار حائز اهمیت است. چرا که از بین بردن حفرات و بزرگ بودن آن ها ، مشکلات زیادی را به وجود آورده و زمان طولانی را برای انجام فرآیند می طلبد.

اجزایی که قرار است با جوشکاری نفوذی بهم متصل شوند می بایست به طور ویژه طراحی و به دقت در کنار هم قرار بگیرند تا اتصال با موفقیت ایجاد شود. همچنین تمامی مواد را نمی توان به راحتی و به طور موثر با این روش جوشکاری نمود. یک نمونه خوب در این مورد فلز تیتانیوم برای کاربرد های هوافضا است. جوشکاری نفوذی تیتانیوم به خوبی انجام می شود زیرا اکسید تیتانیوم در قابلیت حل شدن در فلز جامد را دارد و بنابراین مانع برقراری اتصال فلز – فلز نمی گردد.

مزایای جوشکاری نفوذی

مزایای جوشکاری نفوذی عبارتند از:

  1. می توان فلزات و سرامیک را مستقیماً و جهت دست یابی به جوش کامل با این روش بهم متصل کرد.
  2. به دو دلیل امکان استفاده از فلز پر کن وجود دارد : ا- افزایش تغییر شکل ماکروسکوپی و 2- در اختیار گذاشتن ماده ای یا قابلیت نفوذ بیشتر به سطوح تماس
  3. مکان اتصال مستقیم یا توسط فلز پر کن برای مواد غیر همسان وجود دارد.
  4. در صورت تماس نزدیک و یکنواخت ، سطوح بزرگی را از این طریق می توان جوش داد که البته بسیار هزینه بر است.
  5. در این فرآیند ناحیه متأثر از حرارت وجود ندارد.

منابع و پیوندها

گردآوری شده توسط دپارتمان پژوهشی شرکت پاکمن

Robert W. , Messler Jr. , Joining of Materials and Structures , Elsevier Butterworth-Heinemann

 

برداشت از مطالب سایت با ذکر منبع بلامانع است

جوشکاری دیفیوژنی
جوشکاری دیفوزیونی
اتصال دیفیوژنی
اتصال دیفوزیونی
اتصال نفوذی
diffusion welding
diffusion bonding
برچسب ها: جوشکاری
نمایشگاه بین المللی تاسیسات و سیستم های سرمایشی و گرمایشی تهران 1401 بیست و یکمین دوره
عنوان : نمایشگاه بین المللی تاسیسات و سیستم های سرمایشی و گرمایشی تهران 1401 بیس ...بیشتر
نمایشگاه بین المللی صنعت تهران 1401 بیست و دومین دوره
عنوان :نمایشگاه بین المللی صنعت تهران 1401 بیست و دومین دوره شهر : تهران ...بیشتر
نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان تهران 1401 بیست و دومین دوره
عنوان نمایشگاه : نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان تهران 1401 بیست و دومین دوره ...بیشتر
نمایشگاه بین المللی صنایع و تجهیزات آشپزخانه، حمام، سونا و استخر تهران 1401 نوزدهمین دوره
عنوان: نوزدهمین نمایشگاه صنایع و تجهیزات آشپزخانه، حمام، سونا و استخر شهر: ...بیشتر
نمایشگاه بین المللی نفت، گاز، پالایش و پتروشیمی تهران بیست و ششمین دوره
عنوان: نمایشگاه بین المللی نفت، گاز، پالایش و پتروشیمی تهران بیست و ششمین د ...بیشتر
نمایشگاه های سال 1401
نمایشگاه به عنوان يكی از مهمترين بخش های تجاری و اقتصادی ایران با بهره مندی از ف ...بیشتر
دریافت گواهی تائیدیه شرکتهای دانش بنیان
دریافت گواهی تائیدیه شرکتهای دانش بنیان شرکت پاکمن بنا به ارزیابی های انجام ش ...بیشتر
برندینگ شرکت پاکمن
درباره گروه تاسیساتی شرکت پاکمن شرکت پاکمن در سال 1354تاسیس شد و در ادامه فعا ...بیشتر
دریافت گواهینامه صلاحیت پیمانکاری شرکت دانش بنیان پاکمن از سازمان برنامه و بودجه
دریافت گواهینامه صلاحیت پیمانکاری شرکت دانش بنیان پاکمن از سازمان برنامه و بودجه ...بیشتر
نمایشگاه نفت ، گاز و پتروشیمی بیست و ششمین دوره-شهریور 1400
عنوان نمایشگاه : نمایشگاه نفت ، گاز و پتروشیمی بیست و ششمین دوره شهر ...بیشتر
بیستمین نمایشگاه سرمایشی و گرمایشی و تاسیسات تهران 1400
عنوان: بیستمین نمایشگاه سرمایشی و گرمایشی و تاسیسات تهران 1400 شهر: تهران ...بیشتر
راندمان بویلر
شاخص های مؤثر در محاسبات راندمان بویلر، یکی از اساسی ترین ضوابط مؤثر در ارتقا سط ...بیشتر
کتاب موتورخانه بخار شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: موتورخانه بخار/ ق ...بیشتر
مقررات ملّي ساختمان ايران مبحث نوزدهم
دانلود فایل PDF مقررات ملی ساختمان ایران-مبحث نوزدهم-صرفه جویی در مصرف انرژی ...بیشتر
راه اندازی سختی گیر نیمه اتوماتیک رزینی
دستور العمل راه اندازی سختی گیر های نیمه اتوماتیک رزینی سختی گیرهای رزینی از ...بیشتر
جانمایی بویلر در موتورخانه
براي عملکرد مناسب بويلرها و تجهيزات وابسته بايد فضاي کافي را در موتورخانه به آن ...بیشتر
کتاب انتخاب بویلر شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: انتخاب بویلر/ قرب ...بیشتر
مراحل آموزش و نگهداری دیگ های بخار سیار
مقدمه از دیرباز استفاده از تجهیزات مولد بخار در صنایع مختلف از جمله صنایع نفت ...بیشتر
معرفی کتابچه دیگ آبگرم شرکت پاکمن
راه اندازی آموزش و بهره برداری از   Hot Water Boilers   ...بیشتر
معرفی کتابچه موتور خانه استخر
نام مقاله: کتابچه موتور خانه استخر نام نویسنده: دپارتمان پژوهش شرکت پاکمن ...بیشتر
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار براي استفاده بهينه از بویلر ها ...بیشتر