Collage par diffusion :Principe, Fonctionnement, Application, Avantages et Inconvénients

Aujourd'hui, nous allons en apprendre davantage sur le principe de liaison par diffusion, le fonctionnement, l'application, les avantages et les inconvénients. Le soudage par diffusion est un procédé de soudage à l'état solide dans lequel aucune phase liquide ou de fusion n'est impliquée et le joint de soudure se forme à l'état solide pur. Il ne fait pas fondre le matériau de soudage et la plupart du temps, une petite déformation plastique se produit à la surface de l'interface et la soudure se forme en raison de la diffusion intermoléculaire. Ce processus de collage conduit sous vide ou en milieu inerte pour réduire l'oxydation. Ceci est largement utilisé pour assembler des matériaux de réfectoire dans les industries aérospatiale et nucléaire. Ce type de soudage peut être utilisé pour souder des matériaux similaires et différents à l'aide d'une pression et d'une température élevées.

Liaison de diffusion :

Principe et fonctionnement :

Ce processus fonctionne sur le principe de base de la diffusion. La diffusion signifie le mouvement de molécules ou d'atomes d'une région à forte concentration vers une région à faible concentration. C'est le principe fondamental du soudage par diffusion. Dans ce processus de soudage, les deux plaques de soudage sont placées l'une sur l'autre à haute pression et température pendant une longue période de temps. Cette force de haute pression amorce la diffusion entre les surfaces d'interface. Cette diffusion peut être accélérée par l'application d'une température élevée. Cette température ne fait pas fondre les plaques de soudage. La plage de température est d'environ 50 à 60 % de la température de fusion. L'ensemble de ce processus se déroule sous vide ou dans un environnement inerte qui protège les plaques de soudage de l'oxydation.

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Le fonctionnement de la liaison par diffusion peut être résumé comme suit.

• Tout d'abord, les deux surfaces de la plaque de soudage sont préparées pour le soudage. Dans ce processus, les deux surfaces d'interface sont également plates, ce qui est une exigence de base du processus de diffusion. Les surfaces d'interface doivent être bien usinées, nettoyées et polies pour éliminer tous les contaminants chimiques de la surface. Toute particule contaminante peut être réduite par diffusion entre les plaques de soudage.
• Maintenant, les deux plaques sont serrées et placées l'une sur l'autre. Cet ensemble placé dans une chambre à vide ou en milieu inerte. Cela protège la surface de soudage de l'oxydation.
• Une pression et une température élevées appliquées sur cet ensemble pour démarrer la diffusion. La température appliquée par le chauffage du four ou le chauffage par résistance électrique. La haute pression est appliquée par une presse hydraulique, un poids mort ou par la pression différentielle du gaz. Ces conditions sont maintenues pendant une longue durée pour une bonne diffusion.
• Au début de ce processus, une déformation locale à la surface de l'interface due au fluage et au rendement a lieu. Maintenant, la diffusion a lieu qui forme une frontière d'interface.
• Après une longue période de temps, les deux plaques se diffusent correctement l'une dans l'autre, ce qui crée un joint solide. La frontière d'interface disparaît pour former un joint propre. Ce joint a les mêmes propriétés ou résistance que le matériau de base.

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Avantages et inconvénients :

Avantages :

• Le joint a les mêmes propriétés mécaniques et physiques que le matériau d'origine.
• Ce processus produit un joint propre qui est exempt de discontinuité et de porosité d'interface.
• Des matériaux similaires et différents peuvent être assemblés par un processus de liaison par diffusion.
• Il offre une bonne tolérance dimensionnelle. Il est donc utilisé pour fabriquer des composants de précision.
• Faible coût de fonctionnement.
• C'est simple à travailler.
• Il n'utilise pas de matériau d'apport, de flux, etc. qui sont utilisés dans le soudage à l'arc processus.
• Il peut souder des formes complexes.

Inconvénients :

• Coût initial ou de configuration élevé
• C'est un processus qui prend du temps. Cela prend plus de temps que les autres procédés de soudage.
• Les préparations de surface des plaques de soudage sont plus critiques et difficiles.
• La taille de la soudure est limitée en fonction de l'équipement disponible.
• Ce processus n'est pas adapté à la production de masse.
• Dépend fortement des paramètres de soudage tels que la finition de surface, le matériau de soudage, la température, la pression, etc.

Application :

• Il est principalement utilisé pour souder les matériaux de réfectoire utilisés dans les industries aérospatiale et nucléaire.
• La liaison par diffusion est utilisée pour souder les métaux de titane, de zirconium et de béryllium et leurs alliages.
• Il peut souder des alliages de nickel comme l'Inconel, l'Udimet forgé, etc.
• Il est utilisé pour souder des métaux différents comme Cu à Ti, Cu à Al etc.

Il s'agit du principe du soudage par diffusion, du fonctionnement, de l'application, des avantages et des inconvénients. Si vous avez des questions concernant cet article, demandez en commentant. Si vous aimez cet article, n’oubliez pas de le partager sur vos réseaux sociaux. Abonnez-vous à notre site Web pour des articles plus intéressants. Merci de l'avoir lu.