Типовой техпроцесс создания паяных и сварных соединений

Безотносительно к виду конструкции и ее назначению свариваемость материалов оценивают степенью соответствия заданных свойств сварного соединения одноименным свойствам основного металла и их склонностью к образованию таких сварочных дефектов, как трещины, поры, шлаковые включения и др. По этим признакам материалы разделяют на хорошо, удовлетворительно, ограниченно и плохо сваривающиеся. Свариваемость материалов в основном определяется типом и свойствами структуры, возникающей в сварном, соединении при сварке. При сварке однородных металлов и сплавов в месте соединения, как правило, образуется структура, идентичная или близкая структуре соединяемых заготовок. Прочность соединения определяется внутрикристаллическими связями, и свариваемость оценивается как хорошая или удовлетворительная. При сварке разнородных материалов в зависимости от степени их взаимной растворимости в твердом состоянии в соединении образуются твердые растворы, химические и интерметаллидные соединения или смесь зерен соединяемых материалов. В этих случаях прочность соединения обеспечивается сцеплением по границам частиц и зерен. Механические и физические свойства соединений могут существенно отличаться от свойств свариваемых материалов. При этом высока вероятность образования несплошностей в виде трещин и несплавлений. Свариваемость оценивается как ограниченная или плохая. Широкое применение сварки объясняется ее технико-экономическими преимуществами (снижение стоимости продукции, экономия металла и ускорение производственного процесса) по сравнению с другими способами соединения металлических частей. Например, при замене клепаных конструкций сварными можно сократить расход металла на 15–30 %. Некоторые литые тяжелые изделия можно заменять более легкими сварными. В этом случае экономия металла может достигать 40–50 % массы изделия. Сварка позволяет получать более рациональные конструкции, используя различные профили проката. Большой экономический эффект дает использование сварки при ремонтных работах по исправлению и восстановлению изношенных деталей, а также при исправлении брака литья.Способы сварки можно классифицировать по различным признакам (виду энергии, состоянию металла и т. д.), основным следует считать состояние металла в процессе сварки. Все способы сварки можно разделить на 2 группы: – сварка совместной пластической деформацией (сварка давлением) соединяемых деталей; – сварка совместным плавлением соединяемых деталей. Рис.3.1. Классификация способов сваркиПри промежуточных методах сварки, в ходе которой одновременно под пластической деформацией и плавлением находятся металлы. К ним относят два метода электрической контактной сварки: точечную и роликовую (шовную). Для быстрого нагрева и плавления металлов в процессе сварки используют различные источники тепловой энергии, среди которых главными являются электрический ток и газовое пламя. В зависимости от способа подачи присадочного металла и флюсов к месту сварки (соединения деталей) различают ручной, автоматический и полуавтоматический способы сварки (рисунок 3.1). Источником теплоты при дуговой сварке служит электрическая дуга, которая горит между электродом и заготовкой. В зависимости от материала и числа электродов, а также способа включения электродов и заготовки в цепь электрического тока различают следующие разновидности дуговой сварки: - сварка неплавящимся (графитовым или вольфрамовым) электродом 1 дугой прямого действия 2 (рис. 3.2, а), при которой соединение выполняется путем расплавления только основного металла 3 либо с применением присадочного металла 4; - сварка плавящимся (металлическим) электродом 1 дугой прямого действия 2 (рис. 3.2, б) с одновременным расплавлением основного металла и электрода, который пополняет сварочную ванну жидким металлом.- сварка косвенной дугой 5 (рис. 3.2, в), горящей между двумя, как правило, неплавящимися электродами 7; при этом основной металл 3 нагревается и расплавляется теплотой столба дуги; - сварка трехфазной дугой 6 (рис. 3.2, г), при которой дуга горит между электродами 7, а также между каждым электродом и основным металлом 3.Рис.3.2 – Схемы дуговой сваркиПитание дуги осуществляется постоянным или переменным током. При применении постоянного тока различают сварку на прямой и обратной полярностях. В первом случае электрод подключают к отрицательному полюсу (катод), во втором – к положительному (анод).ЗаключениеВ ходе выполнения работы были рассмотрены вопросы, связанные с пайкой и сваркой соединений. В первой главе подробно рассмотрены качественные вопросы образования паяного соединения. Качественное паяное соединения создается в такой последовательности: – осуществляется процесс подготовки металлической поверхностиблагодаря флюсу;– выполняется процесс нагрева выше точки плавления припоя;– поступающим припоем вытесняют флюса; – следующий шаг – это процесс смачивания, заключающийся в том, что происходит растекание жидкого припоя по металлической поверхности;– образуется сплавная зона, т.е. происходит процесс диффузии атомов из твердой металлической фазы в жидкий припой и наоборот;– очистка паяных соединений, заключающаяся в удалении флюсов, из-за которых может развиться коррозия. Во второй главе рассмотрены вопросы, связанные с возможными дефектами и отказами при создании паяного соединения. Третья глава посвящена вопросам технологического процесса сварки. Список использованных источников1. Дальский A.M. и др. Технология конструкционных материало. – М.: Машиностроение, 2004. 2. Дриц М.Е., Москалев М.А. Технология конструкционных материа-лов и материаловедение. – М.: Высшая школа, 1990. 3. Технология металлов и конструкционных материалов./ Под редак-цией Б.А. Кузьмина. – М.: Машиностроение, 1981. 4. В.М. Никифоров. Технология металлов конструкционные материа-лы. – Л.: Машиностроение, 1987. 5. Маталин А.А. Технология машиностроения. – Л.: Машиностроение, 1985. 6. Шмит-Томас К.Г. Металловедение для машиностроения. Справочник./ Пер. с немец. В.А. Скуднова и Ю.И. Бахарева. – М.: Металлургия, 1995.7. Ханке Х.-И., Фабиан Х. Технология производства радиоэлект-ронной аппаратуры: Пер. с нем./ Под ред. В. Н. Черняева. М.: Энергия. 1980. 464 с.8. Аникин А. Д., Ларин В. П., Поповская Я. А. Технология приборост-роения. Проектирование сборочно-монтажных процессов приборостро-ительного производства: Учеб.пособие/ЛИАП. Л., 1990. 83 с.9. Технология поверхностного монтажа: Обзорная информация // Приборы, средства автоматизации и системы управления. Сер. ТС-9 “Технология приборостроения”. Вып.5. М.: Информприбор,1980. 48 с.10. Технология технического контроля в машиностроении: Справочное пособие / Под общ. ред. В. Н. Чупырина.М.: Изд-во стандартов,1990. 400 с.11. Лазерная техника и технология / Под ред. А.Г. Григорьина. М., 1988.12. Ланин В.Л. Эффективность нагрева концентрированными потоками энергии при пайке в электронике // Электронная обработка материалов. 2002. № 2. С. 17–20.13. Абакумов А.В., Ланин В.Л. Лазерная пайка интегральных микросхем на печатные платы // Радиопромышленность. 1991. № 5. С. 16–19.14. Lanin V.L, Bondarik V.M, Zadrutskiy I.A. Laser Soldering Surface Mount Components // Elektronika i Elektrotechnika. 1999. №. 4(22). P. 32–35.15. Ланин В.Л. Лазерная пайка и микросварка изделий // Электронная обработка материалов. 2005. № 3. С. 79 – 84. 16. А. Нойман, Е. Рихтер " Сварка, пайка, склейка и резка металлов и пластмасс " Металлургия, 1985 год, с. 480.17. И. И. Фрумин Автоматическая электродуговая наплавка. Харьков: Металлургиздат., 1961,- 421 с.18. Васильев А. А. Металлические конструкции. Изд. 3-е. М., Стройиздат, 1979.19. Ивочкин И. И., Малышев Б. Д. Сварка под флюсом с дополнительной присадкой. М., Стройиздат, 1981.20. Фоминых В. П., Яковлев А. П. Электросварка. Изд. 4-е. М., Высш. школа, 1976. 288 с.21. Чвертко А. И., Патон В. Е., Тимченко В. А. Оборудование для механизированной дуговой сварки и наплавки. М., Машиностроение, 1981. 264 с.22. Шебеко Л. П. Оборудование и технология автоматической и полуавтоматической сварки. М., Высш. школа. 1975, 344 с.23. Ханапетов М. В. Сварка и резка металлов. Изд. 2-е. М., Строй издат. 1980, 232 с.24. Цай Т. Н., Борович М. К., Мандриков А. П. Строительные конструкции. М., Стройиздат, 1984, 284 с.25. Махненко В.И. Выбор режима наплавки изделий конечной толщины колеблющимся электродом без образования общей ванны// Автоматическая сварка - 1971 - №10. - с. 71-72.26. Махненко В.И. Деформация в высокотемпературной зоне свариваемых тонких пластин// Автоматическая сварка - 1974 - №5 - с. 31-35.27. Махненко В.И. Расчет тепловых процессов при сварке встык разнородных пластин// Физика и химия обработки материалов - 1967 - №6. - с. 78-82.28. Шерстюк В.Н. Методика расчета оптимальных режимов сварки корпуса судна без снятия внутренней изоляции// Автоматическая сварка - 1973 - №4. - с. 74-75.29. Соколов В.А. Сварка пластмасс и ультразвуковые технологии: конспект лекций. 2010. 30. Стеренбоген Ю.А. Электрошлаковая сварка. 2010.