पदार्थ के परमाणु निरंतर गति में हैं, इसलिए द्रव और गैसें मिश्रित हो सकती हैं। ठोस में भी गतिशील प्राथमिक कण होते हैं, लेकिन उनके पास अधिक कठोर क्रिस्टल जाली होती है। और फिर भी, यदि दो ठोस पिंडों को परमाणु बलों की परस्पर क्रिया की दूरी के करीब लाया जाता है, तो संपर्क बिंदु पर, एक पदार्थ के कण दूसरे में प्रवेश करेंगे और इसके विपरीत। पदार्थों के इस तरह के पारस्परिक प्रवेश को प्रसार कहा जाता था, और प्रभाव धातुओं में शामिल होने के तरीकों में से एक का आधार था। इसे कहते हैं - धातुओं की विसरण वेल्डिंग।
डिफ्यूजन वेल्डिंग द्वारा क्या जोड़ा जा सकता है
वैक्यूम में डिफ्यूजन वेल्डिंग में बड़ी तकनीकी संभावनाएं हैं। इसके साथ, आप जुड़ सकते हैं:
- सजातीय और अमानवीय संरचना की धातु, साथ ही साथ उनके मिश्र धातु। आग रोक धातु पदार्थ जैसे टैंटलम, नाइओबियम और टंगस्टन।
- धातुओं के साथ अधात्विक पदार्थ: स्टील के साथ ग्रेफाइट, कांच के साथ तांबा।
- धातु, चीनी मिट्टी की चीज़ें, क्वार्ट्ज, फेराइट, कांच, अर्धचालक संरचनाओं (सजातीय और अमानवीय), ग्रेफाइट और नीलम पर आधारित निर्माण सामग्री।
- समग्र सामग्री, उनके गुणों और बनावट के संरक्षण के साथ झरझरा।
- बहुलक पदार्थ।
रिक्त स्थान के विन्यास और आकार के संबंध में - वे भिन्न हो सकते हैं। कार्य कक्ष के आकार के आधार पर, कुछ माइक्रोन (अर्धचालक तत्वों) से लेकर कई मीटर (जटिल स्तरित संरचनाओं) तक के हिस्सों के साथ काम करना संभव है।
डिफ्यूज़न प्लांट कैसे काम करता है
डिफ्यूजन वेल्डिंग के लिए कॉम्प्लेक्स में निम्नलिखित मुख्य तत्व शामिल हैं:
- कार्य कक्ष। यह धातु से बना है और काम के माहौल को सीमित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है जिसमें वैक्यूम बनाया गया है।
- स्टैंड - पॉलिश्ड स्टैंड। कार्य कक्ष उस पर टिका होता है, जिसके साथ वह चल सकता है।
- वैक्यूम सीलर। कैमरे और स्टैंड के बीच एक स्पेसर है।
- रोलर मैकेनिज्म और क्लैंपिंग स्क्रू। उनकी मदद से, कैमरे को रेल के साथ ले जाया जाता है और स्टैंड पर लगाया जाता है।
- वैक्यूम पंप। कार्य क्षेत्र में एक खालीपन पैदा करता है।
- प्रारंभ करनेवाला के साथ जनरेटर। वे वेल्डेड होने वाले भागों के लिए एक हीटिंग सिस्टम के रूप में कार्य करते हैं।
- गर्मी प्रतिरोधी पंच, हाइड्रोलिक सिलेंडर और एक तेल पंप किसी दिए गए दबाव में भागों को संपीड़ित करने के लिए एक तंत्र का प्रतिनिधित्व करते हैं।
संशोधन के आधार पर, प्रसार वेल्डिंग इंस्टॉलेशन कक्षों के आकार और विधि में भिन्न हो सकते हैंउनकी सीलिंग। भागों को गर्म करने के तरीके भी अलग हैं। रेडिएशन हीटर, हाई करंट जेनरेटर, ग्लो डिस्चार्ज यूनिट, इलेक्ट्रॉन बीम हीटर का इस्तेमाल किया जा सकता है।
वेल्डिंग के दौरान प्रसार प्रक्रिया
यदि आप पॉलिश की हुई धातु की प्लेट लेते हैं, उन्हें जोड़ते हैं और उन्हें एक भार के नीचे रखते हैं, तो कुछ दशकों में धातुओं के एक-दूसरे में परस्पर प्रवेश का प्रभाव ध्यान देने योग्य होगा। इसके अलावा, प्रवेश की गहराई एक मिलीमीटर के भीतर होगी। बात यह है कि प्रसार दर शामिल होने वाली सामग्री के तापमान, पदार्थों के प्राथमिक कणों के बीच की दूरी, साथ ही संपर्क सतहों (प्रदूषण और ऑक्सीकरण की अनुपस्थिति) की स्थिति पर निर्भर करती है। इसलिए इसकी प्राकृतिक प्रक्रिया इतनी धीमी है।
उद्योग में, एक यौगिक को शीघ्रता से प्राप्त करने के लिए, इन सभी स्थितियों को ध्यान में रखते हुए, प्रसार प्रक्रिया को तेज किया जाता है। कार्य कक्ष में:
- 10-5 मिमी एचजी तक के अवशिष्ट दबाव स्तर के साथ एक वैक्यूम बनाएं या माध्यम को एक अक्रिय गैस से भरें। इस प्रकार, भागों ऑक्सीजन के संपर्क में नहीं हैं, जो किसी भी धातु के लिए ऑक्सीकरण एजेंट है।
- सामग्रियों को वर्कपीस के पिघलने वाले तापमान के 50-70% के तापमान पर गर्म किया जाता है। यह उनके प्राथमिक कणों की अधिक गतिशील अवस्था के कारण भागों की प्लास्टिसिटी बढ़ाने के लिए किया जाता है।
- रिक्त स्थान 0.30-10.00 किग्रा/मिमी की सीमा में यांत्रिक दबाव के अधीन हैं2, अंतर-परमाणु दूरियों को उन आकारों के करीब लाते हैं जो सामान्य बंधन स्थापित करने की अनुमति देते हैं औरपारस्परिक रूप से आस-पास की परतों में घुसना।
सामग्री की तैयारी के लिए आवश्यकताएँ
प्रसार इकाई में वेल्ड किए जाने वाले तत्वों के रिक्त स्थान रखने से पहले, उन्हें पूर्व-उपचार के अधीन किया जाता है। रिक्त स्थान के संपर्क भागों को संसाधित करने का मुख्य उद्देश्य चिकनी, सम और समान सतहों को प्राप्त करना है, साथ ही संयुक्त क्षेत्र से अदृश्य तैलीय संरचनाओं और गंदगी को हटाना है। वर्कपीस का प्रसंस्करण होता है:
- रासायनिक;
- यांत्रिक;
- इलेक्ट्रोलाइटिक।
ऑक्साइड फिल्में, एक नियम के रूप में, प्रसार प्रक्रिया को प्रभावित नहीं करती हैं, क्योंकि वे निर्वात वातावरण में गर्म करने के दौरान स्वयं नष्ट हो जाती हैं।
जब असमान थर्मल विस्तार गुणांक वाले पदार्थों के बीच प्रसार वेल्डिंग पर्याप्त प्रभावी नहीं होता है, या एक भंगुर सीम बनता है, तथाकथित बफर पैड का उपयोग किया जाता है। वे विभिन्न धातुओं की पन्नी के रूप में काम कर सकते हैं। तो, कॉपर फ़ॉइल का उपयोग क्वार्ट्ज ब्लैंक्स के डिफ्यूजन वेल्डिंग में किया जाता है।
परिणामी यौगिकों की विशेषताएं
फ्यूजन वेल्डिंग के पारंपरिक तरीकों के विपरीत, जहां सीम में बेस मेटल में अतिरिक्त धातु को जोड़ा जाता है, प्रसार वेल्डिंग संयुक्त की भौतिक और यांत्रिक संरचना में बड़े बदलाव के बिना एक समान सीम प्राप्त करना संभव बनाता है। तैयार जोड़ में निम्नलिखित विशेषताएं हैं:
- छिद्रों और गोले के गठन के बिना एक सतत सीम की उपस्थिति;
- यौगिक में कोई ऑक्साइड समावेशन नहीं;
- यांत्रिक स्थिरतागुण।
इस तथ्य के कारण कि प्रसार एक पदार्थ के दूसरे में प्रवेश की एक प्राकृतिक प्रक्रिया है, संपर्क क्षेत्र में सामग्री की क्रिस्टल जाली परेशान नहीं होती है, और इसलिए सीम की कोई नाजुकता नहीं होती है।
टाइटेनियम भागों का कनेक्शन
टाइटेनियम और उसके मिश्र धातुओं के प्रसार वेल्डिंग को उच्च आर्थिक दक्षता के साथ उच्च गुणवत्ता वाले संयुक्त प्राप्त करने की विशेषता है। यह कृत्रिम अंग के पुर्जों के निर्माण के साथ-साथ अन्य क्षेत्रों में दवा में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
भागों को उस तापमान से 50º - 100º कम तापमान पर गर्म किया जाता है जिस पर बहुरूपी परिवर्तन होता है। साथ ही, सामग्री पर 0.05–0.15 kgf/mm² का हल्का दबाव डाला जाता है।
टाइटेनियम मिश्र धातु की रासायनिक संरचना वेल्डिंग के इस तरह से तत्वों के कनेक्शन की ताकत को प्रभावित नहीं करती है।
विधि लाभ
जब प्रसार वेल्डिंग संभव हो:
- सजातीय और विषमांगी ठोसों को मिलाएं;
- भागों के विरूपण से बचें;
- उपभोग्य सामग्रियों का उपयोग सोल्डर और फ्लक्स के रूप में न करें;
- गैर-अपशिष्ट उत्पादन प्राप्त करें;
- आपूर्ति और निकास वेंटिलेशन की जटिल प्रणालियों का उपयोग न करें, क्योंकि इस प्रक्रिया में कोई हानिकारक धुएं उत्पन्न नहीं होते हैं;
- संपर्क कनेक्शन क्षेत्र के किसी भी क्षेत्र को प्राप्त करें, केवल उपकरण की संभावना से सीमित;
- विश्वसनीय विद्युत संपर्क सुनिश्चित करें।
इसमें जोड़ा गया समाप्त भाग का उत्कृष्ट सौंदर्य उपस्थिति है,उदाहरण के लिए, वेल्ड स्केल को हटाने जैसे अतिरिक्त प्रसंस्करण कार्यों के आवेदन की आवश्यकता नहीं है।
प्रौद्योगिकी की खामियां
डिफ्यूजन वेल्डिंग एक जटिल तकनीकी प्रक्रिया है, इसके मुख्य नुकसान में शामिल हैं:
- विशिष्ट महंगे उपकरण का उपयोग करने की आवश्यकता है;
- उत्पादन स्थान की आवश्यकता, स्थापना के काफी आयाम हैं;
- कार्य प्रक्रिया का विशेष ज्ञान, कौशल और समझ रखने की आवश्यकता;
- वर्कपीस के सावधानीपूर्वक पूर्व-प्रसंस्करण पर बिताया गया समय;
- वैक्यूम यूनिट को यथासंभव साफ रखें, अन्यथा अदृश्य धूल वेल्डेड भागों पर जम सकती है और संयुक्त दोष पैदा कर सकती है;
- सीवन को नष्ट किए बिना उसकी गुणवत्ता की जांच करने में कठिनाई।
यह सब देखते हुए, साथ ही वैक्यूम प्रतिष्ठानों के उपयोग की बारीकियों, प्रसार वेल्डिंग केवल उद्यमों की स्थितियों में मांग में है, न कि निजी उपयोग के लिए।
औद्योगिक प्रसार वेल्डिंग उपकरण
डिफ्यूजन वेल्डिंग के लिए कई तरह के औद्योगिक उपकरण तैयार किए गए हैं। वे मुख्य रूप से वेल्ड की जा रही सामग्रियों की बारीकियों और हीटिंग भागों के लिए विभिन्न प्रणालियों के उपयोग में एक दूसरे से भिन्न होते हैं।
इंस्टॉलेशन टाइप एमडीवीएस को लचीले कॉपर बसबार, कॉपर और केराइट से बने हाई-वोल्टेज स्विच के संपर्क समूहों, स्टेनलेस स्टील और हार्ड मेटल मिश्र धातुओं से बने बोरहोल पंपों के लिए गैस-लिफ्ट वाल्व के कुछ हिस्सों के उत्पादन के लिए डिज़ाइन किया गया है।सिस्टम इलेक्ट्रिक कॉन्टैक्ट हीटिंग के प्रभाव को लागू करता है।
वेल्डिंग कॉम्प्लेक्स प्रकार UDVM-201। विभिन्न ग्रेड के कांच से सामग्री के प्रसार वेल्डिंग द्वारा एक कनेक्शन करता है। काम की सतह का ताप विकिरण विकिरण की विधि द्वारा किया जाता है।
वेल्डिंग उपकरण USDV-630। टाइटेनियम और तांबे पर आधारित मिश्रित सामग्री की वेल्डिंग के लिए इंडक्शन हीटिंग की स्थापना। इस तरह के सिस्टम बड़े हिस्से को गर्म करने की अनुमति देते हैं।
MDVS-302 भागों के उच्च आवृत्ति हीटिंग का उपयोग कर प्रसार वेल्डिंग के लिए मशीन। यह एक ट्रांजिस्टर सर्किट पर एक छोटे आकार के जनरेटर की उपस्थिति की विशेषता है।
