შედუღების ძირითადი პრინციპები

შედუღება შეიძლება განისაზღვროს, როგორც მეტალების კოეფიციენტი, რომელიც წარმოიქმნება გათბობით შესაბამის ტემპერატურაზე, წნევის გამოყენების ან მის გარეშე, ან შემავსებლის მასალის გამოყენების გარეშე.

შერწყმის შედუღებისას სითბოს წყარო წარმოქმნის საკმარის სითბოს საჭირო ზომის ლითონის მდნარი აუზის შესაქმნელად და შენარჩუნების მიზნით. სიცხეს შეიძლება მიეწოდოს ელექტროენერგია ან გაზის ცეცხლი. ელექტრო წინააღმდეგობის შედუღება შეიძლება ჩაითვალოს შერწყმის შედუღებაში, რადგან წარმოიქმნება ზოგიერთი მდნარი ლითონი.

მყარი ფაზის პროცესები წარმოქმნის შედუღებებს საბაზო მასალის დნობის გარეშე და შემავსებლის ლითონის დამატების გარეშე. წნევა ყოველთვის არის დასაქმებული და, ზოგადად, გარკვეული სითბო გათვალისწინებულია. ხახუნის სითბო ვითარდება ულტრაბგერითი და ხახუნის შეერთებით, ხოლო ღუმელის გათბობა ჩვეულებრივ დასაქმებულია დიფუზიურ კავშირში.

შედუღების დროს გამოყენებული ელექტრო რკალი არის მაღალი დენის, დაბალი ძაბვის გამონადენი, ზოგადად, 10–2,000 ამპერიის დიაპაზონში 10–50 ვოლტზე. რკალის სვეტი რთულია, მაგრამ, ფართოდ რომ ვთქვათ, შედგება კათოდისაგან, რომელიც ასხივებს ელექტრონებს, გაზის პლაზმას მიმდინარე გამტარობისთვის და ანოდის რეგიონი, რომელიც შედარებით ცხელი ხდება, ვიდრე კათოდური, ელექტრონული დაბომბვის გამო. ჩვეულებრივ გამოიყენება პირდაპირი დენის (DC) რკალი, მაგრამ ალტერნატიული მიმდინარე (AC) რკალები შეიძლება გამოყენებულ იქნას.

მთლიანი ენერგიის შეყვანა შედუღების ყველა პროცესში აღემატება მას, რაც საჭიროა სახსრის წარმოებისთვის, რადგან წარმოქმნილი ყველა სითბო არ შეიძლება ეფექტურად იქნას გამოყენებული. ეფექტურობა განსხვავდება 60 -დან 90 პროცენტამდე, ეს დამოკიდებულია პროცესზე; ზოგიერთი სპეციალური პროცესი ფართოდ გადახრა ამ ფიგურიდან. სითბო იკარგება ფუძე ლითონის მეშვეობით და გარემოთი გამოსხივებით.

მეტალების უმეტესობა, როდესაც გაცხელდება, რეაგირებს ატმოსფეროსთან ან ახლომდებარე სხვა ლითონებთან. ეს რეაქციები შეიძლება უკიდურესად საზიანო იყოს შედუღებული სახსრის თვისებებზე. მაგალითად, მეტალების უმეტესობა სწრაფად დაჟანგავს, როდესაც მდნარია. ოქსიდის ფენას შეუძლია ხელი შეუშალოს ლითონის სწორად შეკრებას. ოქსიდით დაფარული მდნარი მეტალის წვეთები შეიტანება შედუღებაში და გახდის ერთობლივი მყიფე. სპეციფიკური თვისებების დამატებული ზოგიერთი ღირებული მასალა ისე სწრაფად რეაგირებს ჰაერის ზემოქმედების შესახებ, რომ ლითონის დეპონირებას არ აქვს იგივე შემადგენლობა, როგორც ეს თავდაპირველად ჰქონდა. ამ პრობლემებმა გამოიწვია ნაკადის და ინერტული ატმოსფეროს გამოყენება.

შერწყმის შედუღებისას ნაკადის დამცავი როლი აქვს ლითონის კონტროლირებადი რეაქციის ხელშესაწყობად და შემდეგ დაჟანგვის თავიდან ასაცილებლად, მდნარი მასალის წარმოქმნით. ნაკადები შეიძლება იყოს აქტიური და დაეხმაროს პროცესში ან არააქტიური და უბრალოდ დაიცვას ზედაპირები გაწევრიანების დროს.

ინერტული ატმოსფეროები ასრულებენ დამცავ როლს, რომელიც მსგავსია ნაკადის. გაზის ფარულ ლითონის თაღში და გაზის ფარულ ვოლფრამის თაღში, ინერტული გაზის შედუღება-ჩვეულებრივ, არგონი-დინება ანულუსიდან, რომელიც გარშემორტყმულია ჩირაღდნის გარშემო, უწყვეტი ნაკადში, ჰაერის გადაადგილებას რკალის გარშემო. გაზი ქიმიურად არ რეაგირებს ლითონთან, მაგრამ უბრალოდ იცავს მას ჰაერში ჟანგბადთან კონტაქტისგან.

ლითონის შეერთების მეტალურგია მნიშვნელოვანია სახსრის ფუნქციური შესაძლებლობებისთვის. რკალის შედუღება ასახავს სახსრის ყველა ძირითად მახასიათებელს. შედუღების რკალის გასწვრივ სამი ზონა გამოწვეულია: (1) შედუღების ლითონი, ან შერწყმის ზონა, (2) სითბოს დაზარალებული ზონა და (3) დაუცველი ზონა. შედუღების ლითონი არის სახსრის ის ნაწილი, რომელიც შედუღების დროს მდნარია. სითბოს დაზარალებული ზონა არის შედუღების ლითონის მიმდებარე რეგიონი, რომელიც შედუღებულია, მაგრამ შედუღების სიცხის გამო მიკროკონსტრუქციის ან მექანიკური თვისებების ცვლილება განიცადა. დაუცველი მასალა არის ის, რაც საკმარისად არ იყო გაცხელებული, რომ შეცვალოს მისი თვისებები.

შედუღების მეტალის შემადგენლობა და ის პირობები, რომლითაც იგი ყინავს (მყარი) მნიშვნელოვნად იმოქმედებს სახსრის უნარზე, დააკმაყოფილოს მომსახურების მოთხოვნები. რკალის შედუღებისას, შედუღების ლითონი მოიცავს შემავსებლის მასალას, პლუს ბაზის მეტალს, რომელიც დნება. თაღის გავლის შემდეგ, შედუღების ლითონის სწრაფი გაგრილება ხდება. ერთსაფეხურიანი შედუღება აქვს მსახიობი სტრუქტურა, რომელსაც აქვს სვეტური მარცვლეული, რომელიც ვრცელდება მდნარი აუზიდან შედუღების ცენტრამდე. Multipass შედუღებისას, ამ მსახიობის სტრუქტურა შეიძლება შეიცვალოს, დამოკიდებულია კონკრეტულ ლითონზე, რომელიც შედუღებულია.

შედუღების, ან სითბოს დაზარალებული ზონის მიმდებარე ბაზა ექვემდებარება ტემპერატურის ციკლებს, ხოლო სტრუქტურის მისი ცვლილება პირდაპირ კავშირშია პიკის ტემპერატურასთან ნებისმიერ მოცემულ წერტილში, ექსპოზიციის დროსა და გაგრილების განაკვეთებში. ბაზის ლითონის ტიპები აქ ძალიან მრავალრიცხოვანია, მაგრამ მათი დაჯგუფება შესაძლებელია სამ კლასში: (1) მასალები, რომლებიც არ არის დაზარალებული შედუღებით სითბოს, (2) სტრუქტურული ცვლილებებით გამაგრებული მასალები, (3) მასალები, რომლებიც გამაგრებულია ნალექების პროცესებით.

შედუღება წარმოქმნის სტრესებს მასალებში. ეს ძალები გამოწვეულია შედუღების ლითონის შეკუმშვით და სითბოს დაზარალებული ზონის გაფართოებით და შემდეგ. დაუცველი ლითონი ზემოაღნიშნულზე თავშეკავებას აკისრებს და როგორც შეკუმშვა ჭარბობს, შედუღების ლითონი ვერ ახერხებს კონტრაქტს თავისუფლად, ხოლო სახსარში იქმნება სტრესი. ეს ზოგადად ცნობილია, როგორც ნარჩენი სტრესი, და ზოგიერთი კრიტიკული პროგრამისთვის უნდა მოიხსნას მთელი ფაბრიკაციის სითბოს მკურნალობა. ნარჩენი სტრესი გარდაუვალია ყველა შედუღებულ სტრუქტურაში, და თუ იგი არ არის კონტროლირებადი მშვილდი, ან შედუღების დამახინჯება მოხდება. კონტროლი ხორციელდება შედუღების ტექნიკით, ჟიჟებითა და მოწყობილობებით, ფაბრიკაციის პროცედურებით და სითბოს საბოლოო დამუშავებით.