Соединение разнородных материалов через электрически взрываемые проводники в вакууме Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №12/2015 ISSN 2410-700Х_

компьютерных сетей недостаточно энергоэффективна. ПКС позволяют упростить управление и администрирование сети, улучшить масштабируемость, увеличить пропускную способность каналов связи, автоматически перераспределять нагрузку на сетевые каналы и устройства [3]. Используя ПКС можно проектировать новую архитектура сети, в которой абстрагирован уровень управления. Межуровневое взаимодействие реализуется с использованием интерфейса (API): взаимодействие уровней инфраструктуры и управления - южный интерфейс SouthBound API, между уровнями управления и приложений - северный интерфейс NorthBound API. Протокол OpenFlow - стандарт SouthBound API. Подробнее о достоинствах и недостатках использования технологий ПКС и ВСФ [4,5] в работе авторов: http://www.mctrewards.ru/texnologii/net.

Список использованной литературы:

1. Программно-конфигурируемые сети [Электронный ресурс]. URL: http://arccn.ru/sdn (дата обращения: 07.12.2015).

2. Программно-конфигурируемые сети [Электронный ресурс]. URL: http://www.osp.ru/os/2012/09/13032491 (дата обращения: 07.12.2015).

3. Программно-определяемые сети [Электронный ресурс]. URL: http://www.tadviser.ru (дата обращения: 25.10.2015).

4. The information infrastructure design of an educational organization using visualization technologies. Musaev A.A., Gazul S.M., Anantchenko I.V. Известия Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета). 2014. № 27 (53). С. 71-76.

5. Использование технологии программно-конфигурируемых сетей и виртуализации сетевых функций в облачных вычислениях. Щербович-Вечер А.В, Ананченко И.В. Материалы научной конференции СПбГТИ(ТУ) «Традиции и инновации». 2015. С.187

© Ананченко И.В., Щербович-Вечер А. В., 2015

УДК 62-9

Балакин Александр Николаевич, к.т.н., доцент Афанасьев Сергей Сергеевич, магистр гр. м-МНСТ21 Кузнецов Дмитрий Анатольевич, магистр гр. м-МНСТ21 Россия, г. Саратов, СГТУ имени Гагарина Ю.А.

Е-тай:8У^ас@гатЬ1ег.гц

СОЕДИНЕНИЕ РАЗНОРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ ЧЕРЕЗ ЭЛЕКТРИЧЕСКИ ВЗРЫВАЕМЫЕ

ПРОВОДНИКИ В ВАКУУМЕ

Аннотация

Данная работа посвящена исследованию технологических параметров сварки оказывающих влияние на качество соединения при сварке с использованием эффекта электрического взрыва проводника в вакууме. Приведен анализ существующих технологических процессов получения неразъёмного соединения металло-керамических узлов электронных и газоразрядных приборов, указаны их достоинства и недостатки.

Ключевые слова

Металло-керамические узлы; сварка; электрический взрыв проводника в вакууме.

Развитие и совершенствование современного приборостроения, электронной, авиационной и других отраслей промышленности невозможно представить без применения новых конструкционных материалов на основе керамики, ситаллов, кварца, ферритов и других неметаллических материалов. Эти материалы созданы на основе оксидов различных элементов и обладают уникальными физико-химическими свойствами.

Так многие отрасли промышленности, при появлении новых конструкционных материалов, не обходятся и без внедрения новых способов соединения материалов. Например, весьма трудно получить соединения поляризованной пьезокерамики, некоторых феррит-шпинелей и ситаллов с металлами диффузионной сваркой в её классическом варианте, так как длительное воздействие температур порядка 0,7...0,8 Тпл (температура плавления) и давлений 0,8...0,9 и приводит к необратимым изменениям свойств неметалла или к его разрушению. Однако, эту задачу позволяет решить способ соединения материалов с использованием электрического взрыва проводника в вакууме (ЭВПВ), который позволяет получить качественные соединения узлов ЭП приборов при температурах 0,2...0,3 Тпл и малых сварочных давлениях.

Сварка с использованием электрически взрывающихся проводников, как сварка через прослойку в вакууме, имеет некоторые общие черты с диффузионной сваркой в вакууме (ДСВ), но механизм формирования сварной зоны, обуславливающей прочность соединения, существенно отличается от механизма соединения при ДСВ.

Образование соединения при сварке с использованием взрывающихся проводников можно разделить на 3 стадии, определяющие взаимодействия взрываемой прослойки и свариваемых поверхностей в процессе формирования соединения:

1. Электрический взрыв проводника;

2. Химическое взаимодействие;

3. Объемное взаимодействие в контактной зоне.

Первая стадия сварки - электрический взрыв проводника. Электрическим взрывом называют процесс разрушения металлического проводника при прохождении через него тока большой плотности (порядка 107А/см2) за 10-5...10-7с (рис. 1). На этой стадии происходит термическое разрушение проводника и последующее воздействие продуктов взрыва на свариваемые поверхности.

to н н

->

Г, с

Рисунок 1 - Схема изменения силы тока при электрическом взрыве проводника

Прямыми опытами с выключением тока на разных стадиях ввода энергии показано [3], что при выключении тока в области 1 (рис. 1) проводник остаётся целым, в области 2 - оказывается частично расплавленным, в области 3 - полностью стягивается в разлетающиеся металлические шарики. При выключении тока в области 4 в окружающем пространстве обнаружены мельчайшие частицы материала проводника размером порядка сотых долей мкм. Фактически взрыв происходит, если ввод энергии продолжается до этой области. Это реализуется только при достаточно большой плотности тока (более 106 А/см2). При меньшей плотности тока проводник успевает разрушиться путём плавления.

Вторая стадия (химическое взаимодействие) ответственна за получение качественного соединения. Для получения прочных межатомных связей - металлических, ковалентных или ионных (в зависимости от кристаллического строения и химического состава соединяемых материалов) необходимо активировать поверхностные атомы свариваемой поверхности.

Активация приводит к разрыву насыщенных связей на контактируемых поверхностях, после чего становятся возможными процессы электронного взаимодействия между ними. Вероятность такого взаимодействия определяется взаимным расположением активированных атомов или их комплексов на

соединяемых поверхностях.

Таким образом вторую стадию процесса можно представить протекающей в два этапа - активация поверхностей продуктами электрического взрыва проводника и последующее образование химических связей между свариваемой поверхностью и металлической прослойкой.

На третьей стадии(объёмное взаимодействие) происходитокончательное формирование металлической прослойки и образование сварного соединения, а также релаксация напряжений в результате рекристаллизации.

Развитие третьей стадии процесса приводит в общем случае к устранению несовершенств, образованию объёмной зоны взаимодействия соединяемых материалов и как следствие релаксации внутренних напряжений. В результате этого соединение может выдерживать достаточно высокие динамические и термоциклические нагрузки. Список использованной литературы:

1. Мусин, Р.А. Кристаллографические аспекты образования соединений разнородных материалов в твердой фазе / Р.А. Мусин, Г.В. Конюшков, В.Г. Конюшков // Современные проблемы машиностроения. Труды IV Международной научно-технической конференции. - Томск: Издательство ТПУ, 2008. - С.418-421.

2. Конюшков, Г.В., Физические и химические основы формирования соединений металлов с неметаллическими материалами / Г.В. Конюшков, Р.А. Мусин, Х. Херольд, О.Ю. Жевалев, А.Н. Балакин // Сварка и диагностика. - 2007. - №1, №2. - С. 6-8, С. 16-17.

3. Лебедев, С.В. Взрыв металла под действием электрического тока [Текст]/ С.В. Лебедев // Журнал экспериментальной и теоретической физики.-1957.-Т.32.-№2.-С.199-204.

© Балакин А.Н., Афанасьев С.С., Кузнецов Д.А., 2015

УДК 62-9

Балакин Александр Николаевич, к.т.н., доцент Афанасьев Сергей Сергеевич, магистр гр. м-МНСТ21 Кузнецов Дмитрий Анатольевич, магистр гр. м-МНСТ21 Россия, г. Саратов, СГТУ имени Гагарина Ю.А.

E-mail:[email protected]

ОСОБЕННОСТИ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ТРУБ С ДЕФЕКТАМИ ОСНОВНОГО МЕТАЛЛА ТИПА ЛИКВАЦИОННЫХ ЗОН

Аннотация

Данная работа посвящена исследованию выявления такого металлургического дефекта, как «ликвация», а также влияние его на качество сварных соединений. Рассмотрено влияние «ликвации» на установление дефектов при ультразвуковом контроле.

Ключевые слова Ликвация; ликвационная зона; неразрушающий контрольуль; утрозвуковая толщинометрия; металлургический дефект.

В соответствии с требованиями действующей нормативной документации в газовой сфере по сварке, торцы свариваемых труб, металл труб в местах предполагаемых прямых врезок или установки заплат и т.п. должны в частности проверяться ультразвуковым методом неразрушающего контроля на предмет наличия расслоений металла.