ആമുഖം: 4 പ്രധാന പ്രക്രിയ പാരാമീറ്ററുകൾ: 1. താപനില; 2. സമ്മർദ്ദം; 3. ഡിഫ്യൂഷൻ സമയം; 4. സംരക്ഷിത അന്തരീക്ഷം.
1. താപനില
- ഡിഫ്യൂഷൻ വെൽഡിങ്ങിലെ ഭരണ പരാമീറ്ററാണ് താപനില. ആധുനികംഡിഫ്യൂഷൻ വെൽഡിംഗ് ഉപകരണങ്ങൾഅതിനാൽ അടിസ്ഥാന പദാർത്ഥത്തിന് കേടുപാടുകൾ വരുത്താതെ ഒപ്റ്റിമൽ ആറ്റോമിക് ഡിഫ്യൂഷൻ ഉറപ്പാക്കാൻ കൃത്യമായ തപീകരണ സംവിധാനങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ചാണ് ഇത് രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിരിക്കുന്നത്.. ചെറിയ താപനില മാറ്റങ്ങൾ ഡിഫ്യൂഷൻ നിരക്കിനെ സാരമായി ബാധിക്കുന്നു. ന്യായമായ പരിധിക്കുള്ളിൽ, ഉയർന്ന താപനില വ്യാപന പ്രക്രിയയെ ത്വരിതപ്പെടുത്തുകയും സംയുക്ത ശക്തി മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. അതിനാൽ, സാധ്യമാകുമ്പോഴെല്ലാം ഉയർന്ന താപനില തിരഞ്ഞെടുക്കണം.
- എന്നിരുന്നാലും, വർക്ക്പീസുകളുടെയും ഫിക്ചറുകളുടെയും ഉയർന്ന-താപശക്തിയും മെറ്റീരിയൽ ഫേസ് പരിവർത്തനവും റീക്രിസ്റ്റലൈസേഷനും പോലുള്ള മെറ്റലർജിക്കൽ സവിശേഷതകളും കൊണ്ട് ചൂടാക്കൽ താപനില പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു. താപനില ഒരു നിശ്ചിത മൂല്യം കവിയുമ്പോൾ, സംയുക്ത ഗുണമേന്മ മെച്ചപ്പെടുത്തൽ പരിമിതമാവുകയും അത് മോശമാവുകയും ചെയ്യും.
- മിക്ക ലോഹങ്ങൾക്കും ലോഹസങ്കരങ്ങൾക്കുമായി, ഡിഫ്യൂഷൻ വെൽഡിംഗ് താപനില അടിസ്ഥാന മെറ്റീരിയലിൻ്റെ ദ്രവണാങ്കത്തിൻ്റെ (Tm, യൂണിറ്റ് K) 0.6 മുതൽ 0.8 മടങ്ങ് വരെയാണ്. ലിക്വിഡ് ഫേസുകൾ ഉൾപ്പെടുന്ന ഡിഫ്യൂഷൻ വെൽഡിങ്ങിനായി, ഐസോതെർമൽ സോളിഡിഫിക്കേഷൻ, ഹോമോജനൈസേഷൻ ഘട്ടങ്ങളിൽ തുടർന്നുള്ള ഉചിതമായ തണുപ്പിനൊപ്പം, ഇൻ്റർമീഡിയറ്റ് ലെയർ മെറ്റീരിയലിൻ്റെ ദ്രവണാങ്കത്തെക്കാളും അല്ലെങ്കിൽ യൂടെക്റ്റിക് പ്രതികരണ താപനിലയെക്കാളും ചൂടാക്കൽ താപനില അല്പം കൂടുതലായിരിക്കണം. പോളിമർ ഡിഫ്യൂഷൻ വെൽഡിംഗ് മെഷീനുകളിൽ ഇൻഫ്രാറെഡ് തെർമോമീറ്ററുകൾ സജ്ജീകരിച്ചിട്ടുണ്ടെങ്കിൽ, അവ കൃത്യമായ താപനില നിയന്ത്രണം സുഗമമാക്കുന്നു.
2.മർദ്ദം
- മറ്റ് പാരാമീറ്ററുകൾ സ്ഥിരമായി തുടരുമ്പോൾ, ഉയർന്ന മർദ്ദം ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള സന്ധികളുടെ രൂപീകരണത്തിന് അനുകൂലമാണ്. വർക്ക്പീസ് രൂപഭേദം വരുത്തുന്ന പരിമിതികളും ഉപകരണങ്ങളുടെ ടണേജ് ശേഷിയും മൂലം ഉയർന്ന മർദ്ദം പരിധി പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു. വ്യത്യസ്തമായ മെറ്റൽ ഡിഫ്യൂഷൻ വെൽഡിങ്ങിനായി, ഉയർന്ന മർദ്ദം ഡിഫ്യൂഷൻ ശൂന്യത കുറയ്ക്കാനോ ഒഴിവാക്കാനോ സഹായിക്കുന്നു.
- പരമ്പരാഗത ഡിഫ്യൂഷൻ വെൽഡിംഗ് മർദ്ദം 0.5 മുതൽ 50 MPa വരെയാണ് (ചൂടുള്ള ഐസോസ്റ്റാറ്റിക് അമർത്തൽ ഒഴികെ). ദ്രവ-ഘട്ടം参与的 ഡിഫ്യൂഷൻ വെൽഡിങ്ങിന് താഴ്ന്ന മർദ്ദം ഉപയോഗിക്കാം; എന്നിരുന്നാലും, അമിതമായ മർദ്ദം ദ്രാവക ലോഹത്തെ പിഴിഞ്ഞെടുക്കാൻ ഇടയാക്കും, ഇത് കോമ്പോസിഷൻ നിയന്ത്രണ പ്രശ്നങ്ങളിലേക്ക് നയിക്കുന്നു.
- പിന്നീടുള്ള ഡിഫ്യൂഷൻ ഘട്ടങ്ങളിൽ ഡിഫ്യൂഷൻ മർദ്ദത്തിന് സ്വാധീനം കുറവായതിനാൽ, സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ഡിഫ്യൂഷൻ വെൽഡിങ്ങിന് വർക്ക്പീസ് രൂപഭേദം കുറയ്ക്കാൻ പിന്നീടുള്ള ഘട്ടങ്ങളിൽ മർദ്ദം കുറയ്ക്കാനാകും.
3.ഡിഫ്യൂഷൻ സമയം
- ഡിഫ്യൂഷൻ സമയം എന്നത് വെൽഡിംഗ് താപനിലയിൽ വർക്ക്പീസുകൾ നിലനിർത്തുന്ന ദൈർഘ്യത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് ആവശ്യമായ സംയുക്ത ശക്തി കൈവരിക്കുന്നതിന് ഡിഫ്യൂഷൻ പ്രക്രിയ പൂർണ്ണമായി പൂർത്തിയാകുമെന്ന് ഉറപ്പാക്കണം. അപര്യാപ്തമായ സമയം അടിസ്ഥാന മെറ്റീരിയൽ ലെവലിൽ സ്ഥിരത കൈവരിക്കുന്നതിൽ നിന്ന് സംയുക്ത ശക്തിയെ തടയുന്നു.
- അമിതമായി നീളമുള്ള ഉയർന്ന{{0}താപനിലയും ഉയർന്ന-മർദ്ദ കാലയളവും സംയുക്ത ഗുണനിലവാരത്തിൽ പരിമിതമായ മെച്ചപ്പെടുത്തൽ നൽകുന്നു, പകരം അടിസ്ഥാന മെറ്റീരിയൽ ധാന്യം കട്ടിയാക്കാൻ കാരണമായേക്കാം. പൊട്ടുന്ന ഇൻ്റർമെറ്റാലിക് സംയുക്തങ്ങൾ രൂപപ്പെടാൻ സാധ്യതയുള്ള സന്ധികൾക്ക്, പൊട്ടുന്ന പാളിയുടെ കനം പരിമിതപ്പെടുത്താനും ജോയിൻ്റ് പ്രകടനം ഉറപ്പാക്കാനും ഡിഫ്യൂഷൻ സമയം നിയന്ത്രിക്കണം.
- ഡിഫ്യൂഷൻ സമയം ഒരു സ്വതന്ത്ര വേരിയബിളല്ല, പക്ഷേ താപനിലയും മർദ്ദവുമായി അടുത്ത ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു: ഉയർന്ന താപനിലയോ ഉയർന്ന മർദ്ദമോ കുറഞ്ഞ സമയം ആവശ്യമാണ്.
- ഇൻ്റർമീഡിയറ്റ് ലെയറുകളുള്ള ഡിഫ്യൂഷൻ വെൽഡിങ്ങിനായി, വെൽഡിംഗ് സമയം ഇൻ്റർമീഡിയറ്റ് ലെയർ കനം, ജോയിൻ്റ് ഘടന ഏകത (അനുവദനീയമായ പൊട്ടുന്ന ഘട്ടം ഉള്ളടക്കം ഉൾപ്പെടെ) ആവശ്യകതകൾ എന്നിവയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. പ്രായോഗിക പ്രയോഗങ്ങളിൽ, പ്രോസസ്സ് പാരാമീറ്ററുകളുടെ സംയോജനത്തെ ആശ്രയിച്ച് വെൽഡിംഗ് സമയം നിരവധി മിനിറ്റ് മുതൽ നിരവധി മണിക്കൂർ വരെയാകാം.
4. സംരക്ഷിത അന്തരീക്ഷം
- സംരക്ഷിത അന്തരീക്ഷത്തിൻ്റെ പരിശുദ്ധി, ഒഴുക്ക് നിരക്ക്, മർദ്ദം അല്ലെങ്കിൽ വാക്വം ലെവൽ, ചോർച്ച നിരക്ക് എന്നിവ സംയുക്ത ഗുണനിലവാരത്തെ നേരിട്ട് ബാധിക്കുന്നു. സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന സംരക്ഷിത വാതകം ആർഗോൺ ആണ്, സാധാരണ വാക്വം ലെവലുകൾ (1-20)×10⁻³ Pa. ചില വസ്തുക്കൾക്ക് ഉയർന്ന ശുദ്ധിയുള്ള നൈട്രജൻ, ഹൈഡ്രജൻ അല്ലെങ്കിൽ ഹീലിയം എന്നിവയും ഉപയോഗിക്കാം.
- സൂപ്പർപ്ലാസ്റ്റിക് രൂപീകരണത്തിലും ഡിഫ്യൂഷൻ വെൽഡിംഗ് സംയുക്ത പ്രക്രിയകളിലും, ലോഹ പ്രതലങ്ങളെ സംരക്ഷിക്കാൻ ആർഗോൺ നെഗറ്റീവ് മർദ്ദം (കുറഞ്ഞ വാക്വം) പലപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കുന്നു. ശീതീകരണ സമയത്ത് ഘട്ടം പരിവർത്തനത്തിന് വിധേയമാകുന്ന മെറ്റീരിയലുകൾക്കും സെറാമിക്സ് പോലുള്ള പൊട്ടുന്ന വസ്തുക്കൾക്കും ചൂടാക്കൽ, തണുപ്പിക്കൽ നിരക്ക് എന്നിവ നിയന്ത്രിക്കേണ്ടതുണ്ട്.
- യൂടെക്റ്റിക് റിയാക്ഷൻ ഡിഫ്യൂഷൻ വെൽഡിങ്ങിൽ, അമിതമായ മന്ദഗതിയിലുള്ള തപീകരണ നിരക്ക് ഡിഫ്യൂഷൻ കാരണം കോൺടാക്റ്റ് ഉപരിതല ഘടനയിൽ മാറ്റങ്ങൾ വരുത്താം, ഇത് യൂടെക്റ്റിക് ഉരുകൽ ഫലപ്രാപ്തിയെ ബാധിക്കുന്നു.
ഉപസംഹാരം
ഡിഫ്യൂഷൻ വെൽഡിംഗ് പാരാമീറ്ററുകൾ മാസ്റ്റേഴ്സ് ചെയ്യുന്നതിന് വ്യക്തിഗത ഇഫക്റ്റുകളും അവയുടെ സങ്കീർണ്ണമായ ഇടപെടലുകളും മനസ്സിലാക്കേണ്ടതുണ്ട്. താപനില, മർദ്ദം, സമയം, അന്തരീക്ഷം എന്നിവയുടെ നിയന്ത്രിത ഒപ്റ്റിമൈസേഷനിലൂടെ, നിർമ്മാതാക്കൾക്ക് അടിസ്ഥാന മെറ്റീരിയൽ കഴിവുകളെ സമീപിക്കുന്ന മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളുള്ള സന്ധികൾ നിർമ്മിക്കാൻ കഴിയും. പോലെഡിഫ്യൂഷൻ വെൽഡിംഗ് ഉപകരണങ്ങൾ കൂടുതൽ പരിഷ്കൃതമാവുന്നു, കരുത്തുറ്റതും ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്തതുമായ പാരാമീറ്ററുകൾ നടപ്പിലാക്കുന്നത് കൂടുതൽ ആക്സസ് ചെയ്യാവുന്നതായിത്തീരുന്നു, എയ്റോസ്പേസ്, ഊർജം, നൂതന ഉൽപ്പാദന മേഖലകളിലുടനീളം ആപ്ലിക്കേഷൻ സാധ്യതകൾ വികസിപ്പിക്കുന്നു.
