Дәнекерлеудің негізгі принциптері

Дәнекерлеуді қысыммен немесе қолданбай, толтырғыш материалды пайдаланбай немесе қолданбай қолайлы температураға дейін қыздыру арқылы алынған металдардың бірігуі ретінде анықтауға болады.

Балқытумен дәнекерлеу кезінде жылу көзі қажетті мөлшердегі металдың балқытылған пулын жасау және ұстап тұру үшін жеткілікті жылу шығарады. Жылу электр қуатымен немесе газ жалынымен қамтамасыз етілуі мүмкін. Электр кедергісін дәнекерлеуді балқыту дәнекерлеу деп санауға болады, себебі кейбір балқытылған металдар пайда болады.

---

Қатты фазалық процестер негізгі материалды балқытпай және толтырғыш металды қоспай дәнекерлеуді жасайды. Қысым әрқашан қолданылады және әдетте біраз жылу беріледі. Үйкеліс жылуы ультрадыбыстық және фрикционды біріктіруде дамиды, ал пешті қыздыру әдетте диффузиялық байланыста қолданылады.

Дәнекерлеуде қолданылатын электр доғасы 10–50 вольтта 10–2000 ампер диапазонында жоғары ток, төмен вольтты разряд болып табылады. Доға бағанасы күрделі, бірақ жалпы айтқанда, электрондарды шығаратын катодтан, ток өткізгіштікке арналған газ плазмасынан және электронды бомбалау салдарынан катодқа қарағанда салыстырмалы түрде ыстық болатын анод аймағынан тұрады. Әдетте тұрақты ток (тұрақты ток) доғасы пайдаланылады, бірақ айнымалы ток (AC) доғалары қолданылуы мүмкін.

Барлық дәнекерлеу процестеріне жұмсалатын энергияның жалпы мөлшері қосылыс жасау үшін қажеттен асып түседі, өйткені барлық өндірілетін жылу тиімді түрде пайдаланыла алмайды. Тиімділік процеске байланысты 60-тан 90 пайызға дейін өзгереді; кейбір арнайы процестер бұл көрсеткіштен айтарлықтай ауытқиды. Жылу негізгі металл арқылы өткізгіштік және қоршаған ортаға сәулелену арқылы жоғалады.

Көптеген металдар қыздырылған кезде атмосферамен немесе басқа жақын металдармен әрекеттеседі. Бұл реакциялар дәнекерленген қосылыстың қасиеттеріне өте зиянды болуы мүмкін. Мысалы, металдардың көпшілігі балқыған кезде тез тотығады. Оксид қабаты металдың дұрыс байланысуына жол бермейді. Оксидпен қапталған балқытылған металл тамшылары дәнекерленген жікке ілініп, қосылысты сынғыш етеді. Белгілі бір қасиеттер үшін қосылған кейбір бағалы материалдар ауаға әсер еткенде тез әрекеттесетіні сонша, тұндырылған металдың бастапқы құрамы бірдей болмайды. Бұл мәселелер флюстер мен инертті атмосфераны қолдануға әкелді.

Балқытумен дәнекерлеуде флюс металдың бақыланатын реакциясын жеңілдетуде, содан кейін балқытылған материалдың үстіне жамылғы жасау арқылы тотығудың алдын алуда қорғаныс рөліне ие. Флюстер белсенді болуы мүмкін және процесте көмектеседі немесе белсенді емес және біріктіру кезінде беттерді жай ғана қорғайды.

Инертті атмосфералар ағындар сияқты қорғаныс рөлін атқарады. Газдан қорғалған металл-доғалы және газдан қорғалған вольфрам-доғалы дәнекерлеуде инертті газ, әдетте, аргон, доғаның айналасындағы ауаны ығыстырып, үздіксіз ағынмен алауды қоршап тұрған сақинадан ағып кетеді. Газ металмен химиялық әрекеттеспейді, тек оны ауадағы оттегімен жанасудан қорғайды.

Металды біріктіру металлургиясы қосылыстың функционалдық мүмкіндіктері үшін маңызды. Доғалық дәнекерлеу қосылыстың барлық негізгі белгілерін көрсетеді. Дәнекерлеу доғасының өтуінен үш аймақ пайда болады: (1) дәнекерленген металл немесе балқыту аймағы, (2) жылу әсер ететін аймақ және (3) әсер етпеген аймақ. Дәнекерлеу металы - дәнекерлеу кезінде балқытылған қосылыстың бөлігі. Жылулық әсер ету аймағы - дәнекерленбеген, бірақ дәнекерлеу кезіндегі жылу әсерінен микроқұрылымы немесе механикалық қасиеттері өзгерген дәнекерленген металға іргелес аймақ. Зақымдалмаған материал - бұл оның қасиеттерін өзгерту үшін жеткілікті қыздырылмаған материал.

Дәнекерленген металдың құрамы және оның қату (қатығу) шарттары қосылыстың қызмет көрсету талаптарын қанағаттандыру қабілетіне айтарлықтай әсер етеді. Доғалық дәнекерлеуде дәнекерленген металл толтырғыш материалдан және балқыған негізгі металдан тұрады. Доға өткеннен кейін дәнекерленген металдың жылдам салқындауы орын алады. Бір өтпелі дәнекерлеу балқытылған бассейннің шетінен дәнекерлеу ортасына дейін созылатын бағаналы түйіршіктері бар құйма құрылымы бар. Көп өтпелі дәнекерлеуде бұл құйылған құрылым дәнекерленетін нақты металға байланысты өзгертілуі мүмкін.

Дәнекерленген жікке жақын орналасқан негізгі металл немесе жылу әсер ететін аймақ бірқатар температуралық циклдерге ұшырайды және оның құрылымының өзгеруі кез келген берілген нүктедегі ең жоғары температураға, әсер ету уақытына және салқындату жылдамдығына тікелей байланысты. Негізгі металдың түрлері мұнда талқылау үшін тым көп, бірақ оларды үш сыныпқа топтастыруға болады: (1) дәнекерлеу жылуы әсер етпейтін материалдар, (2) құрылымдық өзгерістермен шыңдалған материалдар, (3) жауын-шашын процестерімен шыңдалған материалдар.

Дәнекерлеу материалдарда кернеулер тудырады. Бұл күштер дәнекерленген металдың жиырылуы және жылу әсер ететін аймақтың кеңеюі, содан кейін қысқаруы арқылы индукцияланады. Қыздырылмаған металл жоғарыда айтылғандарға шектеу қояды, ал жиырылу басым болғандықтан, дәнекерленген металл еркін жиырыла алмайды және қосылыста кернеу пайда болады. Бұл әдетте қалдық кернеу ретінде белгілі және кейбір маңызды қолданбалар үшін бүкіл өндірісті термиялық өңдеу арқылы жою қажет. Қалдық кернеу барлық дәнекерленген құрылымдарда болдырмайды, ал егер ол бақыланбаса, иілу немесе дәнекерлеудің бұрмалануы орын алады. Бақылау дәнекерлеу техникасы, айлабұйымдар мен қондырғылар, дайындау процедуралары және соңғы термиялық өңдеу арқылы жүзеге асырылады.