Гагнуурын үндсэн зарчим

Гагнуур гэдэг нь даралттай эсвэл дарахгүйгээр, дүүргэгч материалтай эсвэл ашиглахгүйгээр тохиромжтой температурт халааж үйлдвэрлэсэн металлын нэгдэл гэж тодорхойлж болно.

Хайлмал гагнуурын үед дулааны эх үүсвэр нь шаардлагатай хэмжээний хайлсан металлын санг үүсгэж, хадгалахад хангалттай дулааныг бий болгодог. Дулааныг цахилгаанаар эсвэл хийн дөлөөр хангаж болно. Зарим хайлсан металл үүсдэг тул цахилгаан эсэргүүцлийн гагнуурыг хайлуулах гагнуур гэж үзэж болно.

---

Хатуу фазын процессууд нь үндсэн материалыг хайлуулахгүйгээр, дүүргэгч металлыг нэмэлгүйгээр гагнуур үүсгэдэг. Даралт үргэлж ажилладаг бөгөөд ерөнхийдөө бага зэрэг дулаанаар хангадаг. Үрэлтийн дулааныг хэт авианы болон үрэлтийн холболтод хөгжүүлдэг бөгөөд зуухны халаалтыг ихэвчлэн диффузын холболтод ашигладаг.

Гагнуурын ажилд ашигладаг цахилгаан нум нь ихэвчлэн 10-50 вольтын 10-2000 амперийн мужид өндөр гүйдэлтэй, бага хүчдэлийн гүйдэл юм. Нуман багана нь нарийн төвөгтэй боловч ерөнхийдөө электрон ялгаруулдаг катод, гүйдэл дамжуулах хийн плазм, электрон бөмбөгдөлтөөс болж катодоос харьцангуй халуун болдог анодын бүсээс бүрдэнэ. Тогтмол гүйдлийн нумыг ихэвчлэн ашигладаг боловч хувьсах гүйдлийн нумыг ашиглаж болно.

Гагнуурын бүх процесст зарцуулсан нийт эрчим хүч нь холболт хийхэд шаардагдах хэмжээнээс давж гардаг, учир нь үүссэн бүх дулааныг үр дүнтэй ашиглах боломжгүй байдаг. Үйл явцаас хамааран үр ашиг нь 60-90 хувийн хооронд хэлбэлздэг; зарим тусгай процессууд энэ үзүүлэлтээс ихээхэн зөрүүтэй байдаг. Дулаан нь үндсэн металлаар дамжиж, хүрээлэн буй орчинд цацраг туяагаар дамждаг.

Ихэнх металлууд халах үед агаар мандал эсвэл бусад ойролцоох металлуудтай урвалд ордог. Эдгээр урвалууд нь гагнасан холболтын шинж чанарт маш их хор хөнөөл учруулж болно. Жишээлбэл, ихэнх металлууд хайлсан үед хурдан исэлддэг. Оксидын давхарга нь металыг зөв холбохоос сэргийлж чадна. Ислээр бүрсэн хайлсан металлын дуслууд нь гагнуурт тээглэж, үеийг хэврэг болгодог. Тодорхой шинж чанараараа нэмсэн зарим үнэ цэнэтэй материалууд нь агаарт маш хурдан хариу үйлдэл үзүүлдэг тул хуримтлагдсан металл нь анхны найрлагатай байдаггүй. Эдгээр асуудлууд нь урсгал болон идэвхгүй уур амьсгалыг ашиглахад хүргэсэн.

Хайлмал гагнуурын хувьд урсгал нь металын хяналттай урвалыг хөнгөвчлөх, хайлсан материал дээр хөнжил үүсгэх замаар исэлдэлтээс урьдчилан сэргийлэх хамгаалалтын үүрэг гүйцэтгэдэг. Флюс нь идэвхтэй байж, процесст тусалж, эсвэл идэвхгүй байж, нэгдэх явцад гадаргууг хамгаалж чаддаг.

Инерцийн уур амьсгал нь урсгалтай адил хамгаалалтын үүрэг гүйцэтгэдэг. Хийн хамгаалалттай металл нуман ба хийн хамгаалалттай вольфрам нуман гагнуурын үед инертийн хий нь ихэвчлэн аргон бамбарыг тойрсон цагирагнаас тасралтгүй урсгалаар урсаж, нумын эргэн тойрон дахь агаарыг нүүлгэн шилжүүлдэг. Энэ хий нь металтай химийн урвалд ордоггүй, харин агаарт байгаа хүчилтөрөгчтэй харьцахаас хамгаалдаг.

Металл холбох металлурги нь холболтын функциональ чадавхид чухал ач холбогдолтой. Нуман гагнуур нь холболтын бүх үндсэн шинж чанарыг харуулдаг. Гагнуурын нум дамжсанаас гурван бүс үүсдэг: (1) гагнуурын металл буюу хайлуулах бүс, (2) халуунд өртсөн бүс, (3) өртөөгүй бүс. Гагнуурын метал гэдэг нь гагнуурын явцад хайлсан холбоосын хэсэг юм. Дулааны нөлөөлөлд өртсөн бүс нь гагнуур хийгээгүй боловч гагнуурын дулааны улмаас бичил бүтэц, механик шинж чанарт өөрчлөлт орсон гагнуурын металлын зэргэлдээх бүс юм. Нөлөөлөлд өртөөгүй материал нь шинж чанараа өөрчлөхөд хангалттай халаагдаагүй материал юм.

Гагнуурын металлын найрлага, түүний хөлдөх (хатуурах) нөхцөл нь холболтын үйлчилгээний шаардлагыг хангахад ихээхэн нөлөөлдөг. Нуман гагнуурын үед гагнуурын метал нь дүүргэгч материалаас гадна хайлсан үндсэн металлаас бүрдэнэ. Нуман өнгөрсний дараа гагнуурын метал хурдан хөргөнө. Нэг дамжлагатай гагнуур нь хайлсан усан сангийн ирмэгээс гагнуурын төв хүртэл үргэлжилсэн булчирхайлаг мөхлөг бүхий цутгамал бүтэцтэй. Олон дамжуулалттай гагнуурын хувьд энэ цутгамал бүтцийг гагнаж буй металлаас хамааран өөрчилж болно.

Гагнуурын зэргэлдээ суурь металл буюу дулааны нөлөөлөлд өртсөн бүс нь янз бүрийн температурын мөчлөгт өртдөг бөгөөд бүтцийн өөрчлөлт нь аль ч цэг дэх оргил температур, өртөх хугацаа, хөргөлтийн хурдаас шууд хамаардаг. Суурь металлын төрлүүдийг энд ярихад хэтэрхий олон байгаа боловч тэдгээрийг гурван ангилалд хувааж болно: (1) гагнуурын халуунд өртөөгүй материал, (2) бүтцийн өөрчлөлтөөр хатуурсан материал, (3) хур тунадасны процессоор хатуурсан материал.

Гагнуур нь материалд стресс үүсгэдэг. Эдгээр хүч нь гагнуурын металлын агшилт, дулааны нөлөөлөлд өртсөн бүсийн тэлэлт, дараа нь агшилтаар өдөөгддөг. Халаагаагүй метал нь дээр дурдсан зүйлсийг хязгаарлах ба агшилт давамгайлах тул гагнуурын метал чөлөөтэй агшиж чадахгүй, холбоос дээр стресс үүсдэг. Үүнийг ерөнхийдөө үлдэгдэл стресс гэж нэрлэдэг бөгөөд зарим чухал хэрэглээний хувьд бүхэл бүтэн бүтээгдэхүүнийг дулааны боловсруулалтаар арилгах ёстой. Бүх гагнасан байгууламжид үлдэгдэл стресс үүсэхээс зайлсхийх боломжгүй бөгөөд хэрэв үүнийг хянахгүй бол гагнаж, гажилт үүсэх болно. Хяналтыг гагнуурын техник, бэхэлгээ ба бэхэлгээ, үйлдвэрлэх журам, эцсийн дулааны боловсруулалтаар гүйцэтгэдэг.