Оцінка напружено-деформованого стану дифузійно-зварних з’єднань різнорідних матеріалів, отриманих при нагріванні в тліючому розряді

Abstract

Актуальність теми дослідження. На сьогодні тліючий розряд середніх тисків знайшов значне поширення в різних технологічних процесах хіміко-термічної обробки, нанесення покриттів, зварювання і паяння завдяки можливості регулювання теплових впливів у широких межах. Постановка проблеми. Однак поряд зі сприятливими передумовами виявили і недоліки, здебільшого пов’язані зі складнощами зварювання в полі нормального тліючого розряду деталей, що суттєво відрізняються за теплофізичними властивостями, що зумовлено особливостями теплового впливу при підвищених тисках газу в робочій камері. Аналіз останніх досліджень і публікацій. Показано, що тліючий розряд, який горить у порожнистому катоді, забезпечує рівномірний розподіл теплової енергії, що забезпечує можливість отримання надійних металокерамічних дифузійно-зварних з’єднань. Мета роботи. Метою цієї роботи є порівняльний аналіз напружено-деформованого стану (НДС) при дифузійному зварюванні з’єднань із різнорідних матеріалів, що виникає під час нагрівання в нормальному тліючому розряді та тліючому розряді, ініційованому в порожнистому катоді. Виклад основного матеріалу. Шляхом комп’ютерного моделювання в програмному пакеті ANSYS v.16.0 здійснено порівняльний аналіз напружено-деформованого стану дифузійно-зварних теплофізично «тонких» та «масивних» деталей у процесі нагрівання в полі нормального тліючого розряду та розряду в порожнистому катоді. Висновки відповідно до статті. Встановлено, що при нагріванні теплофізично «масивних» різнорідних тіл у плазмі НТР утворюється несприятливий НДС із рівнем напружень, що на 19% перевищує межу витривалості кераміки. Такий вузол функціонувати не може. Водночас під час зварювання в ТРПК рівень напружень, що виникають у «масивних» з’єднаннях не перевищує допустимий.