Классификация. ?ассификация сварки металлов определяется (ГОСТ 2601-74) и разделяет по физическим, техническим и технологическим признакам.Классификация сварки металлов определяется (ГОСТ 2601-74) и разделяет по физическим, техническим и технологическим признакам. Выделяется три основных класса сварки по физическим признакам, которые разделяются на виды: I. Термический: дуговая, электрошлаковая, электронно-лучевая, плазменно-лучевая, ионно-лучевая, тлеющим разрядом, световая, индукционная, газовая, термитная, литейная. II. Термомеханический: контактная, диффузионная, индукционно-прессовая, газопрессовая, термокомпенсационная, дугопрессовая, шлакопрессовая, термитнопрессовая, печная. III. Механический:холодная, взрывом, ультразвуковая, трением, магнитно-импульсная. В свою очередь каждый вид разделяется на типы. Так, например, контактная сварка – это сварка с применением давления, при которой нагрев производится теплом, выделяемым при прохождении электрического тока через находящиеся в контакте соединяемые части. Классификация контактной сварки по технологическим признакам предполагает выделение трех ее типов: 1. По форме сварного соединения: точечная, шовная, стыковая, рельефная, шовно-стыковая, по методу Игнатьева. 2. По роду сварного тока: постоянным, переменным и пульсирующим током. 3. По виду источника энергии: конденсаторная, аккумуляторная, энергией, накопленной в магнитном поле, и энергией, накопленной в маховых массах мотор-генераторной системы. Неразъемные неподвижные соединения, полученные сваркой имеют ряд преимуществ по сравнению клепанными. · Повышенная механическая прочность шва, так как отсутствуют отверстия, ослабляющие материал. · Практически не увеличивается масса конструкции. · Проще обеспечивается герметичность. · Снижается трудоемкость. Недостатки: · Сложно, а иногда невозможно, сваривать разнородные материалы. · Недостаточно хорошо работают при вибрационной и динамической нагрузках, иногда требуется термообработка для снятия внутренних напряжений. · Выделяющееся тепло может повредить соседние элементы. Однако широко применяется в авиаприборостроении. Существует большое разнообразие видов и способов сварки. В микроэлектронике сварка вытесняет пайку. При выборе способа сварки учитывают материал деталей, конструктивные особенности детали и шва, требования к точности, прочности, герметичности. 1. Контактная - детали нагретые электрическим током механически сдавливают.
Рисунок 10 2. Конденсаторная – сварка запасенной энергией в конденсаторе, кратковременным сварочным импульсом (импульсами).
Рисунок 11 3. Ультразвуковая – образуется соединением при совместном воздействии на детали мех. колебаний высокой частоты и небольших сдавливающих усилиях. Прочность выше контактной.
Рисунок 12 4. Холодная – сварка давлением при значительной пластической деформации без внешнего нагрева.
Рисунок 13 5. Диффузионная – в вакууме за счет взаимной диффузии атомов контактирующих частей при относительно длительном воздействии температуры и незначительной пластической деформации.
Рисунок 14 6. Дуговая сварка неплавящимся электродом. Дуга горит между угольным или графитовым электродом и свариваемыми металлами. 7. Электронно-лучевая сварка. Для сварки используют остросфокусированный пучок электронов, движущихся с большой скоростью в вакуумной камере.
Рисунок 15 Пайка Это процесс соединения 2 или нескольких деталей с помощью расплавленного припоя (присадочного материала), tºпл которого ниже tºпл материала соединяемых деталей. По сравнению со сваркой пайка позволяет: · Расширить номенклатуру соединяемых металлов; · Исключить деформирование деталей; · Сохранить внутреннюю структуру металла; · Выполнять внутренний электрический монтаж высокой плотности без повреждения элементов за счет перегрева; · Производить демонтаж без разрушения собираемых деталей; · Процесс поддается автоматизации. Недостатки: · Ограниченная механическая прочность соединения; · Значительная стоимость припоя; · Необходимость специальных мероприятий по ТБ (испарение флюсов, припоя и др.). В зависимости от tº в месте контакта соединяемых материалов пайка подразделяется на низкотемпературную <450ºС и высокотемпературную. В качестве припоя используют цветные материалы и их сплавы. Особолегкоплавкие tºпл≤145ºС, сплав Вуда tºпл=60ºС (Pb=12%, Sn=12%, Cd=12%,Bi-ост), сплав Розе tºпл=94ºС (Pb=25%, Sn=25%,Bi-ост), ПОСК tºпл=145ºС (Sn=50%, Cd=18%,Pb-ост). Легкоплавкие 145º<tºпл≤450ºС, ПОС 90 (Sn=90, Pb -ост) tºпл=220ºС, ПОС61 (Sn=61, Pb -ост) tºпл=238ºС, ПОС 40 (Sn=40, Pb -ост) tºпл=315ºС. Cреднеплавкие 450º<tºпл≤1100ºС, ПСр 72 (Ag=72%, Cu -ост) tºпл=723ºС,. ПСр 70 (Ag=70%, Cu=26%,Zn -ост) tºпл=770ºС/ Высокоплавкие 1100º<tºпл≤1850ºС, ПН25 (Ni=25, Cu=75)/ Пайка деталей из молибдена и вольфрама. Оловянно – свинцовые припои находят основное применение при монтажной пайке. Припои выпускаются в виде слитков, стержней, прутков, а также монолитной или трубчатой проволоки с сердцевиной из канифольного флюса. Флюсы в зависимости от температурного интервала, также как и припои, делятся на 2 группы: флюсы для пайки мягкими (t<300ºС) и твердыми припоями. По химическому составу низкотемпературные – канифольные, кислотные, галогенидные, анилиновые, стеариновые, фтороборатные и др.; высокотемпературные – галогенидные, боридные и др. Активные (восстанавливающие окислы), пассивные (защита от окислов). При пайке монтажных соединений кислотные флюсы не применяют из-за последующего коррозионного воздействия. Процесс пайки заключается в следующем: в зазор между нагретыми соединяемыми деталями вводят жидкий расплавленный припой, который при охлаждении затвердевает и соединяет спаиваемые детали. Соприкасающиеся поверхности перед спаиванием очищают от грязи, жира окисной пленки. Чтобы удалить окисную пленку, образующуюся на деталях при пайке, и создать необходимые условия для смачивания спаиваемых поверхностей припоем, применяют спец. химические вещества – флюсы. Пайку применяют для соединения металлических деталей, реже керамических, из стекла, а также металла со стеклянными деталями. ТП пайки включает в себя следующие основные этапы: Подготовка поверхностей деталей. Она заключается в механическом удалении загрязнений, коррозии, оксидных и жировых пленок, иногда дополнительным обезжириванием (бензином, спиртом, и др. растворителями). Подготовленные поверхности покрывают флюсом непосредственно перед лужением и пайкой. Лужение заключается в прогреве мест соединения и их покрытие тонкой пленкой припоя. Собственно пайка заключается в прогреве мест соединения после нанесения припоя и сохранение их в сжатом состоянии до полного затвердевания припоя. Очистка и защита шва. Для удаления остатков флюса после пайки поверхность шва промывают спиртом, бензином. Для защиты шва от коррозии рекомендуется покрыть нитролаком АК-20 различного цвета, лаком на эпоксидной основе. Контроль осуществляется внешним осмотром. Шов должен быть ровным и гладким, без пропусков, трещин и раковин. Шов должен быть защищен от коррозии. Способы пайки: Паяльником, газоплавленная, электродуговая, электросопротивлением, индукционная, плазменной горелкой, электронным лучом, лазером, инфракрасными лучами, в печи, погружением в расплавленную соль, нагрев расплавленного припоя, волной припоя, в нагретых штампах.
|
вакуум
