ТЕХНОЛОГИЯ ОБРАБОТКИ МЕДИ И МЕДНЫХ СПЛАВОВ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМИ ИМПУЛЬСАМИ 

Денис Викторович Дерябин, заместитель генерального директора по производству, Научно-исследовательский институт электронно-механических приборов (Россия, г. Пенза, ул. Каракозова 44), E-mail: niiemp@niiemp.ru
Николай Владимирович Горячев, кандидат технических наук, доцент кафедры конструирования и производства радиоаппаратуры, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: ra4foc@yandex.ru
Николай Кондратьевич Юрков, доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, заведующий кафедрой конструирования и производства радиоаппаратуры, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: yurkov_NK@mail.ru 

Аннотация

Актуальность и цели. Технология электромагнитных импульсов представляет собой бесконтактный импульсный процесс с большим потенциалом для соединения разнородных материалов. Этот метод использует импульсные электромагнитные поля для формирования и соединения металлов с высокой проводимостью, таких как алюминий или медь. Этот процесс позволяет выполнять соединения с геометрическим замыканием и с натягом за счет сжатия или расширения профильных структур сплавов с закрытым поперечным сечением, а также металлургических сварных швов. Несмотря на технологические преимущества и потенциал, было обнаружено лишь скромное внедрение в промышленное применение. Настоящая научная статья призвана раскрыть промышленный интерес и применимость технологии электромагнитных импульсов в различных подсекторах микроэлектронной промышленности, продвигая легкие и высокоточные инженерные компоненты. Материалы и методы. На основании численных и экспериментальных исследований электрические соединения медь–медь и медь–алюминий производятся методом электромагнитно-импульсной опрессовки. Определены основные параметры и проанализировано их влияние на процесс соединения и достижимую прочность соединения. Уделяется внимание разработке электромагнитных приводов. Применяются основы теории магнитной и импульсной сварок. Результаты. Даны выводы и указания по проектированию изготовления соединений по технологии электромагнитного импульса. Для численных исследований представлен упрощенный подход к моделированию. Этот несвязанный подход позволяет успешно разрабатывать процесс и конструкцию соединения для опрессовки электромагнитным импульсом. Указаны различные параметры сварки, обусловливающие разную морфологию поверхности, раздела с разной механической прочностью. Оценивается влияние поверхности оправки на качество соединения. Выводы. Экспериментально определены критерии свариваемости для соединений меди и алюминия. Оценивается влияние нескольких параметров процесса экспериментальной сварки, а именно: энергии разряда, зазоров и дырок с помощью разрушающих испытаний. 

Ключевые слова

сварочное соединение, ударная сварка, электромагнитно-импульсная обжимка, магнитно-импульсная сварка, численное моделирование, проектирование соединений, формирование соединения 

 Скачать статью в формате PDF

Для цитирования:

Дерябин Д. В., Горячев Н. В., Юрков Н. К. Технология обработки меди и медных сплавов электромагнитными импульсами // Надежность и качество сложных систем. 2023. № 2. С. 51–61. doi:10.21685/2307-4205-2023-2-6