1. طبقه بندی بر اساس روش اعمال فشار
این رایج ترین روش برای طبقه بندی فرآیندهای جوشکاری انتشار است.
الف) فشار گاز (پرسینگ ایزواستاتیک داغ - HIP) جوشکاری انتشار
- فرآیند:قطعات در یک ظرف مهر و موم شده و فشار قوی- قرار می گیرند. ظرف گرم می شود و با یک گاز بی اثر (مانند آرگون) پر می شود که اعمال می شودایزواستاتیک(فشار مساوی از همه جهات) فشار بر قطعات. این امر تخلخل را از بین می برد و یک پیوند یکنواخت ایجاد می کند.
- مزایا:عالی برای اشکال پیچیده و نامنظم؛ اوراق قرضه رایگان-با کیفیت- با کیفیت بسیار بالا تولید می کند.
- معایب:تجهیزات بسیار گران قیمت؛ زمان چرخه آهسته؛ به دلیل اندازه کشتی به قطعات کوچکتر محدود می شود.
- برنامه های کاربردی:اجزای حیاتی هوافضا (به عنوان مثال، اتصال پره های توربین به دیسک)، ایمپلنت های پزشکی، یکپارچه سازی فلزات پودری.
ب) جوشکاری انتشار پرس تک محوری (صفحه تخت).
- فرآیند:این استانداردترین و پرکاربردترین روش است. اجزاء بین دو صفحه مسطح و عظیم در یک محفظه خلاء قرار می گیرند. الفتک محورینیروی (تک -محور) به صورت هیدرولیکی یا مکانیکی اعمال می شود. گرما توسط بخاری های مقاومتی یا تابشی تامین می شود.
- مزایا:تجهیزات نسبتا ساده تر و رایج تر؛ برای هندسه های انحنای صاف یا ساده خوب است.
- معایب:فشار روی اشکال پیچیده کاملاً یکنواخت نیست و به طور بالقوه منجر به پیوند ناهموار می شود.
- برنامه های کاربردی:جوشکاری مبدلهای حرارتی مسطح، اتصال فلزات روکش شده (به عنوان مثال، مس به آلومینیوم برای شینه)، پانل های لانه زنبوری هوافضا.
ج) جوشکاری انتشار یوتکتیک (فاز مایع گذرا - پیوند TLP)
- فرآیند:یک فویل نازک یا آبکاری از یک ماده بین لایه ای خاص (به عنوان مثال، نیکل، مس، نقره) بین دو سطح قرار می گیرد. تحت گرما و فشار، این لایه میانی ذوب شده و در فلزات پایه پخش می شود و فاز مایع یوتکتیک را تشکیل می دهد. این فاز مایع سپسبه صورت همدما جامد می شودهمانطور که به انتشار ادامه می دهد (در نهایت یک جوش حالت جامد با ترکیبی شبیه به فلز پایه تشکیل می شود).
- مزایا:فشار مورد نیاز کمتر؛ می تواند مواد--جوش سخت را به هم بپیوندد. منجر به یک پیوند قوی-با دمای ذوب مجدد بالاتر از دمای پردازش اولیه می شود.
- معایب:به کنترل دقیق زمان و دما نیاز دارد. مواد بین لایه می تواند هزینه را افزایش دهد.
- برنامه های کاربردی:اتصال سوپرآلیاژهای مبتنی بر نیکل-برای موتورهای جت، اتصال سرامیک به فلزات، بستهبندی الکترونیکی با ارزش-.
2. طبقه بندی بر اساس روش گرمایش
الف) جوشکاری انتشار کوره خلاء
- فرآیند:کل مجموعه در داخل یک کوره خلاء قرار می گیرد. کوره گرمای تابشی را فراهم می کند و یک سیستم بارگذاری خارجی فشار را اعمال می کند.
- مزایا:یکنواختی درجه حرارت عالی برای قطعات بزرگ؛ کنترل کامل جو برای جلوگیری از اکسیداسیون
- معایب:چرخه های گرمایش و سرمایش کند؛ مصرف انرژی بالا
- برنامه های کاربردی:سازه های بزرگ هوافضا، تحقیق و توسعه، هر کاربرد که در آن نهایت خلوص مورد نیاز است.
ب) جوشکاری انتشار مقاومتی
- فرآیند:شبیه به جوشکار نقطه ای، اما با کنترل دقیق. الکترودها فشار وارد می کنند و همچنین جریانی را از قطعات عبور می دهند، با استفاده ازگرمایش ژول(I²R) برای ایجاد دمای لازم در رابط.
- مزایا:بسیار سریع و{0}}با مصرف انرژی. به راحتی خودکار؛ بدون نیاز به محفظه خلاء بزرگ
- معایب:محدود به هندسه های خاصی که الکترودها می توانند تماس خوبی برقرار کنند. خطر سوختگی قوس در صورت تمیز نبودن سطوح.
- برنامه های کاربردی:این فناوری اصلی پشت سر استجوشکاری با فرکانس متوسط (MFDC)ماشین آلات، به طور گسترده در صنعت برای تولید انبوه اقلامی مانند شین های باتری، کانکتورهای انعطاف پذیر و مبدل های حرارتی استفاده می شود.
ج) لحیم کاری انتشاری
- فرآیند:یک فرآیند ترکیبی یک فلز پرکننده با نقطه ذوب کمتر از فلز پایه بین قطعات قرار می گیرد. مجموعه حرارت داده می شود تا زمانی که پرکننده ذوب شود، عمل مویرگی آن را به داخل اتصال می کشد، و سپس از یک چرخه انتشار طولانی برای حل کردن فلز پرکننده در فلز پایه استفاده می شود، که به طور موثر اتصال لحیم را از بین می برد و یک گرادیان ترکیب ایجاد می کند.
- مزایا:میتواند شکافهای بزرگتری را نسبت به جوشکاری انتشاری{0}} جامد خالص پر کند.
- معایب:زمان فرآیند بسیار طولانی؛ شیمی پیچیده
- برنامه های کاربردی:تعمیر اجزای-توربین با ارزش بالا.
جدول خلاصه انواع جوشکاری انتشار
| تایپ کنید | روش فشار | روش گرمایش | ویژگی کلیدی | بهترین برای |
|---|---|---|---|---|
| پرس ایزواستاتیک داغ (HIP) | ایزواستاتیک (گاز) | کوره | فشار یکنواخت بر روی تمام سطوح | اشکال پیچیده، حذف تخلخل، پودر فلزات |
| انتشار پرس تک محوری | تک محوری (مکانیکی) | کوره / مقاومت | اعمال فشار ساده | صفحات مسطح، هندسه های ساده، فلزات روکش شده |
| پیوند یوتکتیک / TLP | تک محوری یا ایزواستاتیک | کوره | از یک لایه میانی ذوب استفاده می کند | مواد غیر مشابه، سوپرآلیاژها، سرامیک ها |
| انتشار مقاومت (MFDC). | تک محوری | مقاومت (ژول) | سریع، کارآمد، خودکار | تولید-حجم بالا (به عنوان مثال، باسبارها، اتصالات) |
| انتشار کوره خلاء | تک محوری | تابشی (کوره) | کنترل دما و جو برتر | قطعات بزرگ، تحقیق و توسعه، برنامه های کاربردی با بالاترین خلوص |
نتیجه گیری:"بهترین" نوع جوشکاری دیفیوژن کاملاً به موادی که به هم متصل می شوند، هندسه قطعه، حجم تولید مورد نیاز و استانداردهای کیفیت بستگی دارد. برای -کاربردهای صنعتی با حجم بالا مانند مواردی که قبلاً مورد بحث قرار گرفت (مانند باسبار)،جوشکاری انتشار مقاومتی با فناوری MFDCبه دلیل سرعت و قابلیت های اتوماسیون، بسیار رایج ترین و موثرترین انتخاب است.
