Сварка взрывом.

Сварка взрывом – это процесс соединения материалов, находящихся в твердой фазе, за счет пластической деформации соударяющихся под углом поверхностей заготовок при воздействии импульса давления, создаваемого взрывом. П ластическая деформация в зоне соединения приводит к образованию физического контакта и активации контактных поверхностей. На метаемой (плакирующей) пластине 3 располагают заряд взрывчатого вещества (ВВ) 2 толщиной H. Пластину с помощью опор устанавливают с зазором h к неподвижной (плакируемой) пластине 4, которая лежит на основании 5 (асбестовая пластина, песок, грунт). Инициирование процесса детонации заряда ВВ осуществляют электродетонатором 1. Детонация обусловлена распространением ударной волны, возбуждающей химическую реакцию. Переход взрывчатого вещества из твердого состояния в газообразное происходит с выделением большого количества энергии.

Метаемая пластина подвергается двойному изгибу и совместно с неподвижной пластиной интенсивной пластической деформации в зоне соударения.

Холодная сварка

Х олодная сварка – один из видов сварки в твердом состоянии со значительной объемной пластической деформацией в зоне контакта соединяемых материалов. Ее осуществляют давлением на воздухе при комнатной температуре. Холодная сварка предусматривает совместную пластическую деформацию соединяемых деталей за счет приложения сил, нормальных к поверхности соединения.

Холодную сварку осуществляют вдавливанием пуансона в предварительно зажатые или незажатые детали. Для получения качественного соединения необходимо значительное растекание металла в месте соединения, которое способствует разрушению и выносу оксидных пленок из зоны контакта, сглаживанию поверхностных микронеровностей и образованию активных центров схватывания.

Пайка Физическая сущность процессов пайки.

Пайкой называют процесс получения неразъемного соединения заготовок без их расплавления путем смачивания поверхностей жидким припоем с последующей его кристаллизацией. Образование соединения без расплавления основного металла обеспечивает при необходимости возможность распая соединения.

По прочности паяные соединения уступают сварным. Прочность сцепления припоя с соединяемыми поверхностями зависит от физико-химических и диффузионных процессов, протекающих между припоем и основным металлом, и определяется прочностными характеристиками припоя.

П о условиям заполнения зазора пайку разделяют на капиллярную и некапиллярную. При капиллярной пайке припой заполняет зазор между соединяемыми поверхностями и удерживается в нем за счет капиллярных сил. Соединение образуется в результате растворения основы в жидком припое и последующей кристаллизации раствора.

По механизму образования шва капиллярную пайку подразделяют на диффузионную, контактно-реактивную, реактивно-флюсовую.

При диффузионной пайке соединение образуется за счет взаимной диффузии компонентов припоя и паяемых материалов, причем возможно образование в шве твердого раствора или тугоплавких хрупких интерметаллидов. Для диффузионной пайки необходима продолжительная выдержка при температуре образования паяного шва и после завершения процесса – при температуре ниже солидуса припоя.

П ри контактно-реактивной пайке между соединяемыми металлами или соединяемыми металлами и прослойкой промежуточного металла в результате контактного плавления образуется сплав, который заполняет зазор и при кристаллизации образует паяное соединение.

При реактивно-флюсовой пайке припой образуется за счет реакции вытеснения между металлом (основным) и флюсом. Например, при пайке Al с флюсом

3ZnCl₂+2Al2AlCl₃+3Zn

восстановленный цинк служит припоем.

К некапиллярным способам относятся пайка-сварка и сварка-пайка.

При пайке-сварке соединения образуются так же, как и при сварке плавлением, но в качестве присадочного материала применяют припой.

При сварке-пайке соединяют разнородные материалы с применением местного нагрева. Более легкоплавкий материал при достижении температуры плавления выполняет роль припоя.

Припой должен хорошо растворять основной металл, обладать смачивающей способностью, быть дешевыми и недефицитными. Припои представляют собой сплавы цветных металлов сложного состава. По температуре плавления припои подразделяют на

- особолегкоплавкие (Т_пл145⁰С);

- легкоплавкие (145…450⁰С);

- среднеплавкие (450…1100⁰С);

- тугоплавкие (>1050⁰С).

К особолегкоплавким и легкоплавким относятся оловянно-свинцовые. К среднеплавким и высокоплавким относятся медные, медно-цинковые, медно-никелевые, с благородными металлами.

Флюсы паяльные применяют для очистки поверхности паяемого материала, а также для снижения поверхностного натяжения и улучшения растекания и смачиваемости жидкого припоя. Флюс (кроме реактивно-флюсовой пайки) не должен химически взаимодействовать с припоем. Температура плавления флюса должна быть ниже температуры плавления припоя. Флюсы могут быть твердые, пастообразные и жидкие. Наиболее применимые флюсы: бура Na₂B₄O₇, и борная кислота H₂BO₃, хлористый цинк ZnCl₂, фтористый калий KF.