Автоматичне зварювання, 2019, №04



2019 №04 (02)

DOI of Article 10.15407/as2019.04.03

2019 №04 (04)

---

Журнал «Автоматичне зварювання», № 4, 2019, с. 15-24
 

Розрахунок теплових полів у процесі з’єднання алюмінієвих пластин через проміжні прошарки при локальному розігріві зони з’єднання

М.В. Кулініч¹, Т.В. Запорожець², А.М. Гусак², А.І. Устінов¹

¹ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
²Черкаський національний університет ім. Богдана Хмельницького. 18000, м. Черкаси, бульвар Шевченка, 18.

У роботі представлені результати чисельного моделювання теплових полів у зоні з’єднання алюмінієвих пластин через проміжні прошарки в процесі локального розігріву зони з’єднання плоским нагрівачем, що контактує з однією із пластин. В якості проміжного прошарку розглянуті шари, які складаються з припою, багатошарової реакційної фольги або шарів обох типів. Розрахунок виконаний з урахуванням теплофізичних характеристик матеріалу пластин, проміжного прошарку і нагрівача, що складається з багатошарових реакційних фольг, в яких реакція самопоширюваного високотемпературного синтезу супроводжується інтенсивним виділенням тепла. Досліджені умови локального нагрівання алюмінієвих пластин, необхідні для отримання нероз’ємних з’єднань у процесі їх паяння або зварювання через проміжний прошарок. Бібліогр. 14, табл. 1, рис. 11.
Ключові слова: паяння, зварювання, алюмінієві сплави, припій, багатошарова фольга, теплові поля, локальний розігрів, нероз’ємне з’єднання

Надійшла до редакції 06.02.2019
Підписано до друку 04.04.2019

Список літератури

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.