Тліючий розряд як джерело поверхневого нагріву в процесах з’єднання різнорідних матеріалів (огляд)

Abstract

Вступ. Тліючий розряд, відомий своїми яскравими світловими ефектами, знайшов значне поширення в різних галузях науки і техніки, зокрема, для отримання електронних та світлових пучків, поверхневої обробки матеріалів, для отримання захисних покриттів тощо. Як джерело зварювального нагріву тліючий розряд застосовується порівняно нещодавно, і його розвиток у цій галузі пов’язаний із дуже цікавими, а іноді й зовсім суперечливими фактами. Мета роботи. Метою цієї роботи є ознайомити читача з основними історичними віхами становлення тліючого розряду як джерела поверхневого нагріву в процесах зварювання та паяння матеріалів, а також із труднощами, з якими стикалися вітчизняні дослідники на шляху досягнення своєї мети. Основні етапи розвитку тліючого розряду як джерела поверхневого нагріву в процесах дифузійного зварювання та паяння. Історично перші спроби застосування тліючого розряду в процесах з’єднання матеріалів припали ще на 60-і роки ХХ століття. Уже тоді вітчизняні вчені відмічали цілий спектр його особливостей, таких як рівномірний нагрів, можливість регулювання технологічних параметрів у досить широких межах, можливість здійснювати обробку та модифікування поверхонь перед зварюванням. Але водночас було виявлено й певні недоліків, що обмежують його поширення в цих технологічних процесах, головним чином пов’язаних із частковою або повною втратою його стійкості й переходом в інші, більш стабільні форми газового розряду. Тліючий розряд із порожнистим катодом в умовах прецизійного зварювання та паяння. Тривалий пошук способів удосконалення плазмових технологій, стосовно до умов зварювального нагріву, призвів до розробки нового джерела енергії для дифузійного зварювання та паяння на базі тліючого розряду, ініційованого в катодній порожнині. Володіючи більш високою щільністю енергії в плямі нагріву, в порівнянні з нормальним тліючим розрядом, унаслідок осциляції електронів у катодній порожнині, він дозволяє значно розширити номенклатуру з’єднуваних матеріалів і забезпечувати нагрів як струмопровідних матеріалів, так і діелектриків. Висновки. Досвід застосування тліючого розряду в процесах зварювання в твердій фазі показує, що найбільш перспективними напрямками подальших розробок стануть створення автоматизованих установок та систем керування процесом дифузійного зварювання в тліючому розряді на базі мікропроцесорної техніки з використанням математичних моделей для формування оптимальних алгоритмів керування.