Przyjazne środowisku technologie spajania materiałów zaawansowanych

• Autorzy: Włosiński W.

Warianty tytułu

EN

Environmentally friendly welding technologies for advanced materials

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Dokonano przeglądu przyjaznych metod spajania w zastosowaniu do spajania materiałów zaawansowanych. Omówiono zgrzewanie tarciowe, zgrzewanie dyfuzyjne i lutowanie w próżni. Na podstawie analizy literatury oraz prac własnych autora i jego doktorantów przedstawiono możliwość zgrzewania tarciowego metali z materiałami sprężystymi (np. Al2O3). Stwierdzono nierównomierny rozkład nacisków, odkształceń i temperatury na powierzchniach spajanych w czasie cyklu zgrzewania. Określono wpływ dyfuzji Al do Al2O3 na stan naprężeń własnych w złączu. Współczynnik dyfuzji Al do Al2O3 oceniono na 1,8.10-13 [m/s], a wielkość naprężeń wywołana dyfuzją wynosiła od 0,2 do 0,8 MPa. Zgrzewane dyfuzyjnie stopy intermetaliczne typu Fe-AI ze stalą konstrukcyjną charakteryzowały się wysoką wytrzymałością na rozerwanie od 304 do 362 MPa. Przedstawiono przykład wykorzystania omawianych metod do spajania wałków pracujących w maszynach wirnikowych. Omawiane metody spajania mogą być stosowane nie tylko w pracach laboratoryjno-badawczych, ale również w warunkach przemysłowych.

EN

Environmentally friendly welding methods applied for advanced materials welding were reviewed. Friction welding, diffusion welding and vacuum soldering were discussed. The possibility of friction welding application in case of metals and elastic materials (e.g. AI2O3) was presented on the basis of literature analysis and the author and his doctoral students' own papers. Non-uniform distribution of pressure, deformations and temperature upon the welded surfaces during welding cycle was found out. The influence of Al diffusion into AI2O3 on the state of proper stresses in the joint was determined. The diffusion coefficient of Al into AI2O3 was estimated at the level of 1,8.10-13 [m/s], and the size of stresses caused by diffusion was from 0,2 to 0,8 MPa. The intermetallic alloys type Fe-Al welded with constructional steel by diffusion methods was characterized by high tensile strength from 304 to 362 MPa. An exemplary utilisation of the discussed welding methods was presented in case of rollers operating in fluid-flow machines. The discussed methods of welding can be used not only in laboratory and research work, but also under industrial conditions.

Słowa kluczowe

PL

spajanie; technologia; materiał zaawansowany; zgrzewanie tarciowe; zgrzewanie dyfuzyjne; lutowanie w próżni

EN

welding; technology; advanced material; friction welding; diffusion welding; vacuum soldering

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Przegląd Spawalnictwa
• Rocznik: 2008
• Tom: R. 80, nr 10
• Strony: 26--29
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., il.

Twórcy

autor

Włosiński W.

• Polska Akademia Nauk

Bibliografia

• [1] Słuzalec A.: Ist. J. Mech. Sci., vol 32, nr 6, 1990.
• [2] Ambroziak A.: Zgrzewanie metali trudnotopliwych w cieczy na tle innych metod spajania. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 1998.
• [3] Włosiński W., Chmielewski T., Grabowska A., Góra A.: Przegląd Spawalnictwa nr 12, 2003.
• [4] Zimmerman J.: Przegląd Spawalnictwa nr 9, 2005.
• [5] Lidemann Z., Skalski K., Włosiński W., Zimmerman J.: Thermomechanical phenomena in the process of friction welding of corundum ceramics and metals, Bulletin of the Polish Academy of Science, 1/2006.
• [6] Zimmerman J.: Analiza zjawisk termomechanicznych i dyfuzyjnych w procesie zgrzewania dyfuzyjnego ceramiki z metalami na przykładzie AI2O3-AI, Rozprawa doktorska, Politechnika Warszawska, 2006.
• [7] Abdalla M.: Study of Mechanical Properties and Microstructure of Intermetallics Joints, Rozprawa doktorska, Politechnika Warszawska, 2006.
• [8] Walczak Ł.: Zastosowanie wybranych technik spajania w procesie remanufacturingu, Praca dyplomowa-magisterska, pod kierunkiem W. Włosińskiego, Politechnika Warszawska, 2008.
• [9] Messner R. W.: Trends in key joining technologies for the twenty first century, Assembly Automation, vol. 20, no 2, 2000.