Особенности процесса сварки

Возможности этой технологии позволяют производить сварку трением алюминия без использования присадочного материала и защитных газов. Она обеспечивает полный провар металлов толщиной в пределах 3 см без риска возникновения внутренних пустот с порами. Хорошие прочностные характеристики при незначительных деформациях достижимы даже в особых случаях соединений алюминиевых сплавов, когда прочие технологии их соединения не гарантируют успеха. Эффективна данная технология также для сваривания сплавов свинца, меди, магния и даже титана.

Вопрос 46

Сущность процесса холодной сварки

Холодная сварка отличается простотой и доступностью, позволяет получать прочные и надежные соединения из пластичных металлов: алюминия, меди, никеля, титана, свинца, серебра, золота. Холодной сваркой можно соединять и некоторые разнородные металлы из указанных выше. Отличительными особенностями холодной сварки является малая энергоемкость, высокая производительность, возможность механизации и автоматизации процесса, благоприятные условия работы.

Схемы холодной сварки:а - точечная с одним пуансоном; б - точечная с двумя пуансонами; в - стыковая; г - шовная; д, е - сдвигом; 1- пуансоны; 2 - свариваемые детали; 3 - ролики; 4 - зажимы; 5 - клин

Холодная сварка - один из видов сварки в твердой фазе со значительной объемной пластической деформацией и малой степенью ее локализации в зоне контакта материалов, которые соединяют. Ее выполняют при комнатной температуре и для большинства материалов - ниже температуры рекристаллизации.

Соответственно современной классификации холодная сварка по форме получаемого сварного соединения может быть точечной ( а, б), шовной ( г), стыковой (в), а по характеру деформаций - сварка давлением (а, б, в, г) и сварка сдвигом (д, е).

Достоинствамисварных соединений являются высокая производительность, равнопрочность, герметичность, возможность соединения различных материалов и деталей разных форм.

Недостатки сварных соединений: появление остаточных напряжений в местах сварки за счет локального нагрева, что может привести к деформации

свариваемых деталей; недостаточная вибрационная и ударная прочность;

необходимость проведения термической обработки для снятия статочных

напряжений; сложность контроля дефектов и качества соединения.

Вопрос 47

Пайка металлов. Пайкой соединяют металлические части, используя при этом более легкоплавкий присадочный материал - припой. При пайке основной металл твердый, а припой расплавлен. Части основного металла соединяются вследствие смачивания, взаимного растворения и диффузии припоя и основного металла в зоне шва. Свинец, например, не смачивает медь и не может служить для нее припоем. Для диффузии необходимо, чтобы спаиваемые поверхности были очищены, особенно от пленок окислов. Для удаления окислов и защиты от окисления при пайке служат флюсы.

Мягкие припои имеют невысокую механическую прочность (s_в=5-7кГ/мм²) и их плавление осуществляется при температуре ниже 400⁰С. Широко распространены оловянно-свинцовые припои. При пайке железа мягким припоем в качестве флюса используют хлористый цинкZnCl₂и хлористый аммонийNH₄Clили их смесь. Для пайки меди и латуни применяют канифоль.Нагрев спаиваемых частей и расплавление припоя производят медными паяльниками, газовыми горелками, электрическим током и т.п. Пайку также производят погружением изделий в расплавленный припой; этот способ является также высоко производительным и экономичным при массовом производстве.

Прочность твердых припоев - до 50 кГ/мм², а температура плавления выше 550⁰С. Пайка твердым припоем дает возможность получать соединения, хорошо выдерживающие напряжения. Соединения могут быть внахлестку или встык. Стальные детали обычно паяют электролитической и фосфористой медью. Кроме меди, для пайки черных и особенно цветных металлов и сплавов применяют разные медно-цинковые, серебряные, алюминиевые и другие припои. В качестве флюса при пайке твердыми припоями используют обезвоженную буру (Na₂B₂O₇), плавящуюся при 783⁰С или фтористый калий (KF) и другие соли.

Способы пайки

Пайку мягкими припоями можно применять, почти для всех металлов, в разнообразных сочетаниях, включая такие легкоплавкие металлы, как олово, свинец, цинк и их сплавы.

Нагрев при пайке мягкими припоями производят паяльниками, газовыми горелками, электрическим током, плавлением припоя в ваннах и т, д, В большинстве случаев для пайки мягкими припоями применяют паяльники из красной меди.

Размеры паяльника должны соответствовать размерам детали, чтобы паяльник, не охлаждаясь значительно, мог нагреть кромки детали до необходимой температуры.

При монтаже электрорадиоприборов, как правило, применяют электрические паяльники непрерывного действия.

Высокопроизводительным способом пайки мягкими припоями является последовательное погружение деталей в раствор флюса, а затем в ванну с большим количеством расплавленного припоя, который применяется в данном случае не только как заполнитель зазоров, но и как источник тепла, быстро и одновременно нагревающий все соединяемые детали. Таким способом за одно погружение деталей в течение 1-2 мин можно спаять между собой сотни, а иногда и тысячи деталей. Прочность мягких припоев незначительна, поэтому рабочие соединения, подвергающейся большой нагрузке, рекомендуется до пайки прочно скреплять точечной сваркой, заклепками, развальцовкой, шпильками и т. д., используя припой как средство уплотнения шва для герметичности.

В зависимости от характера нагрева изделия при пайке твердыми припоями различают газовую пайку, пайку погружением в металлические ванны, пайку с погружением в соляные ванны, дуговую пайку, индукционную пайку и контактную пайку.

Вопрос 48. назначение обработки конструкционных материалов резанием. Виды используемых заготовок.

назначение обработки конструкционных материалов резанием. Обработкой конструкционных материалов резанием называется процесс отделения режущими инструментами слоя материала с заготовки для получения детали нужной формы, заданных размеров и шероховатости поверхностей.

В настоящее время большинство деталей машин получает окончательную форму и размеры обработкой резанием на металлорежущих станках. Только эта обработка удовлетворяет возрастающие требования к точности размеров и тщательности отделки поверхностей.

Обработка резанием определяет качество изготовляемых машин, их точность, долговечность, а также надежность и стоимость. Несмотря на то, что методы получения заготовок и обработки их на металлорежущих станках беспрерывно совершенствуются, трудоемкость станочных работ в машиностроении составляет наибольшую часть, достигая 30—50 % общей трудоемкости изготовления машин.

Виды заготовок и припуски на обработку . На металлорежущих станках из заготовок получают окончательно готовые детали. В зависимости от материала, формы и размеров обрабатываемой на станке детали, а также характера производства основные типы металлических заготовок следующие: отливки из чугуна, стали и цветных сплавов; поковки и штамповки из стали и цветных сплавов; сортовой прокат из стали и цветных сплавов, который поступает в виде прутков и разрезается на отдельные заготовки.