Автоматическая сварка, 2019, №04



2019 №04 (02)

DOI of Article 10.15407/as2019.04.03

2019 №04 (04)

---

Журнал «Автоматическая сварка», № 4, 2019, с. 15-24
 

Расчет тепловых полей в процессе соединения алюминиевых пластин через промежуточные прослойки при локальном нагреве зоны соединения

М.В. Кулинич¹, Т.В. Запорожец², А.М. Гусак², А.И. Устинов¹

¹ИЭС им. Е.О. Патона НАН Украины. 03150, г. Киев, ул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
²Черкасский национальный университет им. Богдана Хмельницкого. 18000, г. Черкассы, бульвар Шевченко, 81.

В работе представлены результаты численного моделирования тепловых полей в зоне соединения алюминиевых пластин через промежуточные прослойки в процессе локального нагрева зоны соединения плоским нагревателем, контактирующим с одной из пластин. В качестве промежуточной прослойки рассмотрены слои, состоящие из припоя, многослойной реакционной фольги или слоев обоих типов. Расчет выполнен с учетом теплофизических характеристик материала пластин, промежуточной прослойки и нагревателя, состоящего из многослойных реакционных фольг, в которых реакция самораспространяющегося высокотемпературного синтеза сопровождается интенсивным выделением тепла. Изучены условия локального нагрева алюминиевых пластин, необходимые для получения неразъемных соединений в процессе их пайки или сварки через промежуточную прослойку. Библиогр. 14, табл. 1, рис. 11.
Ключевые слова: пайка, сварка, алюминиевые сплавы, припой, многослойная фольга, тепловые поля, локальный разогрев, неразъемное соединение

Поступила в редакцию 06.02.2019
Подписано в печать 04.04.2019

Список литературы

1. Ищенко А.Я. (2004) Особенности применения алюминиевых высокопрочных сплавов для сварных конструкций. Автоматическая сварка, 9, 16–26.
2. Крівцун І.В., Квасницький В.В., Максимов С.Ю., Єрмолаєв Г.В. (2017) Спеціальні способи зварювання. Патон Б.Є. (ред.). Миколаїв, НУК.
3. Ищенко А.Я. (2002) Исследование и разработки технологии сварки легких сплавов в ИЭС им. Е.О. Патона. Автоматическая сварка, 12, 30–31.
4. Subramanian J.S., Rodgers P., Newson J. (2005) Room temperature soldering of microelectronic components for enhanced thermal performance. 6th. International Conferences on Thermal, Mechanical and Multiphysics Simulation and Experiments in Micro-Electronics and Micro-Systems «EuroSimE». Berlin, 681–686.
5. Ramos A.S., Vieira M.T., Simões S. et al. (2010) Reaction-assisted diffusion bonding of advanced materials. Defect and Diffusion Forum. 297–301, 972–977.
6. Weihs T., Barmak K., Coffey K. (2014) Fabrication and characterization of reactive multilayer films and foils. Metallic Films for Electronic, Optical and Magnetic Applications: Structure, Processing and Properties, 40, 160–243.
7. Seshadri R. (2000) Centrifugal casting of metals and ceramics using thermite reactions. Metals Materials And Processes, 12, 233–240.
8. Кравчук М.В., Устинов А.И. (2015) Влияние термодинамических и структурных параметров многослойных фольг на характеристики процесса СВС. Автоматическая сварка, 8, 10–15.
9. Knepper R., Snyder M., Fritz G. et al. (2009) Effect of varying bilayer spacing distribution on reaction heat and velocity in reactive Al/Ni multilayers. Journal of Applied Physics, 105, 083504-1–083504-9.
10. Запорожец Т.В., Гусак А.М, Устинов А.И. (2010) Моделирование стационарного режима реакции СВС в нанослойных материалах (феноменологическая модель). 1. Одностадийная реакция. Современная электрометаллургия, 1, 40–46.
11. Kulinich M.V., Bezpalchuk V.M., Kosintsev S.G. et al. (2018) Calculation-experimental investigation of thermal fields in the process of nonstationary soldering. The Paton Welding J., 1, 14–19.
12. Запорожец Т.В., Король Я.Д. (2016) Подход обратной задачи для прогнозирования характеристик самораспространяющегося высокотемпературного синтеза в многослойных фольгах с учетом конкурентного фазообразования. Металлофизика и новейшие технологии, 38(11), 1541–1560.
13. Уманский Я.С. Финкельштейн Б.Н., Блантер М.Е. и др. (1958) Физическое металловедение. Москва, Металлург- издат.
14. Ustinov A.I., Kuzmenko D.N., Kravchuk M.V., Korol Ya. D. (2015) Initiation of thermal explosion in Ti/Al nanofoils. International Journal of SHS, 24(2), 72–77.