Дослідження напружено-деформованого стану мідно-графітових вузлів при різних режимах охолодження

Abstract

Магістерська робота присвячена дослідженню особливостей з’єднання графіту з металами та аналізу напружено-деформованого стану з’єднання міді з графітом під час паяння. Актуальність роботи обумовлена широким використанням сучасних матеріалів у машинобудуванні та інших галузях промисловості, де обладнання працює в умовах високих температур, механічних навантажень та агресивних середовищ. У роботі розглянуто властивості графітових матеріалів та переваги їх використання у поєднанні з металами. Обґрунтовано доцільність застосування паяння як ефективного способу з’єднання графіту з міддю. Основну увагу приділено дослідженню внутрішніх напружень, що виникають у з’єднанні внаслідок різниці коефіцієнтів термічного лінійного розширення матеріалів. За допомогою програмного комплексу ANSYS проведено моделювання теплових та механічних процесів при охолодженні після паяння та проаналізовано декілька режимів охолодження. Встановлено розподіл переміщень і напружень у з’єднанні та визначено найбільш раціональний режим охолодження, який забезпечує мінімальний рівень розтягуючих напружень і знижує ймовірність утворення тріщин у графіті. Крім того, у роботі проаналізовано шкідливі виробничі фактори, що виникають під час процесів дифузійного зварювання та паяння, і запропоновано технічні рішення щодо забезпечення безпечних умов праці, зокрема систему місцевої вентиляції та заходи захисту від шуму.