Kopņu difūzijas metināšana

Kopnestiek arvien vairāk izmantoti pašreizējā jaunajā enerģētikas nozarē, tostarp tādās nozarēs kā elektriskie transportlīdzekļi, enerģijas uzglabāšana un energosistēmas. Tehnoloģijām attīstoties, kopņu materiāli ir attīstījušies no vara līdz vara-niķeļa, vara-alumīnija, alumīnija un grafēna kompozītmateriāliem. Šīs kopnes lielā mērā ir atkarīgas no formēšanas un metināšanas, jo tās ir jāsavieno ar akumulatoriem, elektriskās vadības sistēmām un citām sastāvdaļām. Metināšana galos un vidusdaļās ir ļoti svarīga šiem savienojumiem, ardifūzijas metināšanair galvenā kopņu formēšanas metode.

Kopņu veidiDifūzijas metināšanas iekārtas

Ir divi galvenie kopņu difūzijas metināšanas iekārtu veidi. Viens no tiem ir pretestības difūzijas metināšana, kas tieši silda pamatmateriālu ar lielu strāvu. Otrs ir augstfrekvences difūzijas metināšana, kur grafīts tiek uzkarsēts un pārnes siltumu uz pamatmateriālu. Abas metodes uzsilda pamatmateriālu līdz noteiktai temperatūrai un zem augsta spiediena veido cietfāzes savienojumu, panākot difūzās metināšanas efektu. Izmantotā sildīšanas metode ir atkarīga no kopnes materiāla.

Pretestības difūzijas metināšana

Pretestības difūzijas metināšanu galvenokārt izmanto vara kopnēm, jo ​​vara ir augsta kušanas temperatūra un vadītspēja. Lai nodrošinātu vienmērīgu sildīšanu un paātrinātu procesu, tiek izmantoti grafīta elektrodi. Augšējais un apakšējais elektrods vada lielu strāvu uz vara kopni, sildot to ar kontakta pretestību starp vairākiem vara folijas slāņiem. Arī paši grafīta elektrodi rada siltumu to augstās pretestības dēļ. Šī kombinētā karsēšana var paaugstināt vara kopnes temperatūru līdz vairāk nekā 600°C, sasniedzot līdz pat 1300°C, ļaujot veiksmīgi veikt difūzijas metināšanu zem augsta spiediena.

Augstas frekvences difūzijas metināšana

Augstfrekvences difūzijas metināšana ir piemērota alumīnija kopnēm, vara-niķeļa kopnēm, vara-alumīnija kopnēm un kompozītu kopnēm, piemēram, vara un nemetāla kombinācijām. Šajā metodē tiek izmantota netieša karsēšana, tāpēc tā ir ideāli piemērota sarežģītu materiālu metināšanai. Augstfrekvences difūzijas metināšanā grafīts tiek uzkarsēts un pēc tam pārnes siltumu uz pamatmateriālu, temperatūrai sasniedzot līdz 1200°C. Zem augsta spiediena materiāli veido cietu savienojumu.

Dažādu kopņu materiālu difūzā metināšana

Vara materiālus ir salīdzinoši vieglāk metināt, pateicoties to oksīdu stabilitātei. Biezākām vara kopnēm, piemēram, tām, ko izmanto energosistēmās, ir nepieciešama pretestības difūzijas metināšana, jo tām ir augsta apkures efektivitāte. To biezums var būt līdz 50 mm ar metināšanas laukumu 200x200 mm. Plānākas kopnes, tāpat kā elektriskajos transportlīdzekļos izmantotās kopnes, parasti 3 mm biezas ar 25x50 mm metināšanas laukumu, var izmantot vai nu pretestības, vai augstfrekvences difūzijas metināšanu.

Alumīnija kopnes ir sarežģītākas, jo alumīnija kušanas temperatūra (670 ° C) un alumīnija oksīda kušanas temperatūra ir daudz augstāka (2000 ° C). Alumīnijam parasti izmanto augstfrekvences difūzijas metināšanu, materiālu iepriekš notīrot, lai noņemtu oksīdus. Difūzijas temperatūra parasti tiek iestatīta zem 600°C.

Vara-niķeļa kopnes sastāv no vairākiem vara folijas slāņiem ar niķeļa folijas pārklājumu, kas nodrošina izturību pret nodilumu un koroziju. Augstas frekvences difūzijas metināšanu parasti izmanto, lai novērstu lielo elektriskās pretestības atšķirību starp varu un niķeli. Kompozītmateriālu kopnēm, piemēram, vara kombinācijā ar grafēnu, nepieciešama augstfrekvences difūzijas metināšana, lai precīzi kontrolētu sildīšanas procesu un izvairītos no pamatmateriālu bojājumiem, vienlaikus panākot difūziju.

Spiediena metodes kopņu difūzijas metināšanāMašīna

Difūzijas metināšanai nepieciešams augsts spiediens, ko var pielietot, izmantojot gaisa-šķidruma pastiprinātājus, hidrauliskās sistēmas vai servosistēmas. Tradicionālās metodes lielākoties izmanto hidrauliskās sistēmas to stabilai jaudai un lielam spēkam. Mūsdienās arvien populārāka kļūst servopresēšana, pateicoties tās precīzai spiediena kontrolei un regulējamai nobīdei, kas nodrošina augstu metinātā izstrādājuma izmēru precizitāti.

Secinājums

Šis ir īss kopņu difūzijas metināšanas pārskats. Ja meklējat pareizo kopņu metināšanas metodi, šajā rakstā ir jāsniedz dažas atbildes. Nepārtraukti attīstoties metināšanas tehnoloģijai, tiek pieņemtas novatoriskākas metodes, lai apmierinātu mūsdienu sabiedrības prasības.