 |
Реклама. ООО ГК "Велунд Сталь Сибирь" ИНН 5405075282 Erid: 2SDnjf1Guop
| |
Капиллярную пайку осуществляют с использованием ацетилена и его заменителей в смеси с кислородом или воздухом. Температура пламени не является определяющей характеристикой при выборе горючего даже для высокотемпературной капиллярной пайки, так как температура плавления припоев, применяемых для этих целей, не превышает 1100° С. Выбор горючей смеси производится с учетом возможности производства, теплопроводности спаиваемых деталей и свойств применяемых припоев.
Газокислородное пламя применяют преимущественно для высокотемпературной капиллярной пайки. При ручной пайке ацетилено-кислородное пламя обеспечивает большую скорость процесса из-за возможности использования наиболее высокотемпературной части факела пламени для нагрева изделия. Однако такая техника нагрева доступна только очень опытным паяльщикам. Поэтому в большинстве случаев используют заменители ацетилена (пропан-бутан, природный газ, керосин и т. д.), которые обеспечивают более равномерный прогрев соединения, что особенно важно при пайке крупногабаритных изделий. Технология пайки при переходе от ацетилена к его заменителям практически не меняется. Качество паяного соединения не ухудшается, а процесс становится более экономичным.
Для механизированной пайки, как правило, также используются газы—заменители ацетилена. Применение ацетилена в этих случаях никаких преимуществ не дает, так как увеличение скорости прогрева деталей легко достигается применением линейных многосопловых горелок.
Газовоздушное пламя преимущественно используется для низкотемпературной капиллярной пайки, где оно дает лучшие результаты, чем газокислородное пламя.
Некапиллярная пайка. Из всех разновидностей некапиллярной пайки наибольшее применение получили методы пайкосварки. Эти методы отличаются от капиллярной пайки главным образом способом подготовки кромок, аналогичной принятой при сварке, и, как указывалось выше, характером заполнения разделки припоем. В последние годы значительное развитие в России получили способы пайкосварки чугуна и, в частности, низкотемпературные процессы пайкосварки чугуна латунными и чугунными прутками.
Преимуществами этих процессов по сравнению с обычной пайкосваркой чугуна являются снижение рабочей температуры процесса на 150—200° С, т. е. фактически до уровня соответствующих температур точки AC1, и соответственно отсутствие необходимости предварительного подогрева изделия. В этих условиях уменьшаются структурные и объемные изменения в чугуне, упраздняется необходимость в предварительном выжигании графита.
При осуществлении этих процессов в основном используют ацетилено-кислородное пламя, обеспечивающее наиболее концентрированный, т. е. локальный, нагрев поверхности дефекта.
Природа образования металлических связей при пайкосварке, так же как и при капиллярной пайке, связана с взаимодействием жидкого припоя и твердого основного металла.
Достижение энергетического уровня, необходимого для установления прочных связей между атомами соединяемых металлов, осуществляется вследствие сообщения каплей жидкого припоя поверхностным атомам подложки соответствующей тепловой энергии. При низкотемпературной пайкосварке диффузионные процессы, как правило, бывают значительно подавлены из-за низкой температуры нагрева поверхности основного металла и малой длительности контакта твердого основного металла и жидкого припоя. Это подтверждается наличием очень незначительной толщины (1—2 мкм) диффузионной прослойки на границе чугун—латунь, практически не влияющей на механические свойства паяного соединения и его обрабатываемость.
Значительное понижение рабочей температуры процесса пайкосварки достигается введением специальных поверхностноактивных добавок во флюс и припой, способствующих уменьшению межфазной энергии жидкого припоя на границе с твердым основным металлом и улучшающих термодинамические условия смачивания. Состав и содержание этих добавок зависит от материала припоя и требований, предъявляемых к паяному соединению. Так, например, при пайкосварке чугуна латунью введение в состав флюса в качестве активного компонента 22—25% LiC03 значительно улучшает условия смачивания основного металла припоем, устраняя отрицательное действие графита. При использовании чугунных прутков целесообразно вводить в флюс межфазные добавки, содержащие преимущественно окислы металлов, имеющих при температуре пайкосварки меньшее сродство к кислороду по сравнению с основой чугуна — Fe. К такой добавке относится, например, окись кобальта (Со203), которая значительно улучшает смачивание при пониженных температурах подложки.
Технологические параметры и качественные показатели процесса низкотемпературной пайкосварки чугуна определяются также составом припоя. Установлено, что при пайкосварке чугуна латунью, когда не требуется одинаковой твердости и одноцветности основного металла и металла шва, можно использовать латунь (припой ЛСЖ-59-1-03), легированную кремнием (до 0,4%) и оловом (до 1%). Кремний обеспечивает бездымность процесса, а олово улучшает процесс смачивания. Для получения прочных плотных паяных швов, близких по цвету и твердости с основным металлом, целесообразно легировать медно-цинковый припой марганцем, никелем и небольшими добавками олова и алюминия (припой ЛОМНА).
При низкотемпературной пайкосварке чугуна чугунными прутками плотность наплавленного металла зависит от содержания в прутках углерода, кремния и серы. На твердость наплавленного
Процесс газопламенной наплавки по своей физико-химической природе во многом аналогичен пайке. Основными процессами при наплавке являются образование металлических связей на границе жидкий наплавляемый металл — твердый основной металл, а также металлургические процессы, происходящие в жидкой ванне, т. е. окисление и испарение компонентов сплава, а также адсорбция газов из пламени и окружающей атмосферы.
Решающее значение для протекания этих процессов, так же как и при пайке, имеют температурный режим наплавки, явления флюсования, смачивания и растекания наплавляемого металла, диффузии, растворения и кристаллизации. Имеются и некоторые различия. В частности, при наплавке нежелательно значительное растекание жидкого металла, так как в ряде случаев (при сравнительно большой толщине наплавляемого слоя) это приводит к снижению производительности и понижению коэффициента полезного использования наплавленного металла. Кроме того, при большой растекаемости его по поверхности, он уходит из сферы защитного действия пламени, что может способствовать большему окислению металла. В связи с этим оптимальные пределы значения краевого угла смачивания при наплавке, как правило, должны быть несколько иными, чем при пайке.
Для газопламенной наплавки применяют как цветные, так и черные металлы (твердые сплавы, легированные стали и чугуны). наплавку производят преимущественно на сталь или чугун.
Наплавка цветных металлов. Из всего многообразия цветных металлов наибольшее применение для целей газопламенной наплавки на черные металлы (сталь, чугун) получили медно-цинковые сплавы — латуни, содержащие не более 0,3% Si и 0,1% Pb. Наплавка меди и бронз производится, как правило, более производительными электродуговыми методами.
Процесс образования металлических связей при нагреве простых латуней, например латуни Л62 на сталь, может протекать двояким путем: растворением основного металла в жидком наплавленном, встречной диффузией атомов меди в основной и обратно — атомов железа в наплавленный. Для сближения атомов жидкого наплавленного металла с основным твердым на межатомные расстояния необходимо, как и при пайке, обеспечить полное смачивание твердой подложки жидким расплавом. При использовании обычных флюсов (например, буры) для получения прочного соединения приходится нагревать основной металл до температуры оплавления. В этих условиях доминируют процессы растворения. Учитывая ограниченную растворимость металлов, к которым относится система Сu—Fe, количество железа в латуни начинает превышать предел его растворимости и оно выделяется в свободном виде, понижая механические свойства наплавленного металла. Кроме того, вследствие сильного испарения цинка повышается газонасыщенность и пористость наплавленного металла. Эти недостатки при наплавке простых латуней типа Л62 устра
|
НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ
НОВОСТИ
НОВЫЕ СТАТЬИ