56.Особенности сварки деталей из алюминиевых сплавов.

Алюминий и его сплавы отличаются высоким сродством кислороду,

водороду и азоту. Окисление алюминия происходит при всех температурах,

поэтому поверхность деталей из алюминиевых сплавов всегда покрыта

окисной пленкой, которая по своим физическим свойствам значительно

отличается от основного металла. Она намного тяжелее сплава, а

температура плавления окисной пленки 20500С, в то время как температура

плавления алюминия и его сплавов 650-6700С. Попадая в сварочную ванну,

окисная пленка затрудняет сплавление с кромками и ухудшает формирование

шва.

Частицы окисной пленки, попавшие в ванну, а также часть пленок с

поверхности основного металла, не разрушенных в процессе сварки, могут

образовывать окисные включения в швах, снижающих свойства соединений

и их работоспособность. В условиях электродуговой сварки в инертных газах

удаление окисной пленки происходит в результате электрических процессов,

происходящих у катода (катодное распыление). В этих условиях возникает

необходимость повышения требований к качеству предварительной

обработки деталей перед сваркой с целью получения тонкой и однородной

пленки по всей поверхности свариваемых кромок. Предварительная

обработка уменьшает возможность образования газовых пор, содержащих

атомарный водород и не успевающий выделиться вследствие больших

скоростей кристаллизации сварочного шва. Основным источником водорода

является влага, адсорбированная поверхностью металла в входящая в состав

окисной пленки в виде гидратированных окислов. Атомарный водород

образуется в результате протекания реакции

Важнейшим показателем свариваемости алюминиевых сплавов является способность не образовывать при сварке «горячих трещин». Сплавы, крайне чувствительные к горячему трещинообразованию, считаются несвариваемыми. Применение их в сварных конструкциях не рекомендуется.. Механическая их прочность относительно невысока, но они хорошо свариваются и являются коррозионно-стойкими. Это сплавы алюминий-марганец , алюминий-магний , к ним же можно отнести и технический алюминий. Заготовки из этих сплавов выпускаются в отожженном и холоднодеформированном (нагартованном) состоянии. Сплавы, упрочняемые термической обработкой (закалка с последующим старением), имеют обычно более высокую степень легирования. Прочность их выше, но они хуже свариваются и часто имеют низкую коррозионную стойкость. Это сплавы алюминий-магний-кремний (авиали, отечественное обозначение АД), алюминий-медь (большинство относятся к дюралюминам, отечественное обозначение Д), алюминий-цинк (с добавками других элементов).

57.Восстановление деталей пайкой - общие сведения.

Пайкой называется процесс получения неразъёмных соединений деталей в твёрдом состоянии при помощи расплавленного сплава, называемого припоем.

Пайку применяют при восстановлении радиаторов, топливных и масленых баков, трубопроводов, приборов эл. оборудования и др. деталей, а так же при восстановлении размеров деталей путём постановки ленты или навивки проволоки с последующей их припайкой к поверхности детали.

Припои, применяют как чистые металлы, так и их сплавы.

Требования к припоям:

· температура плавления припоя должна быть ниже температура плавления металла спаиваемых деталей;

· при температуре пайки припой должен хорошо смачивать спаиваемые поверхности и заполнять соединительные зазоры;

· припой должен обеспечивать получение соединений с требуемыми свойствами по механической прочности, противокоррозийной стойкости, электропроводности и т.п.

· коэффициент термического расширения припоя и спаиваемых материалов должны быть близкими по своей величине.

Низкотемпературные припои - tпл С < 450 с;

Высокотемпературные - tпл С > 450 с.

Наиболее часто применяемыми припоями при ремонте автомобилей являются:

· оловянно-свинцовые;

· медно-цинковые;

· серебряные;

· алюминиевые.

Оловянно-свинцовые припои относятся к низкотемпературным, температура плавления не более 280 с. Они обладают достаточно высокой противокоррозийной стойкостью и высокими технологическими свойствами, прочность пайки по пределу прочности на разрыв не превышает 50..80МПа.

Низкотемпературные

 

Марка припоя	Химический состав, % (по массе)	Температура С
Олово	Сурьма	Свинец	Начала плавления	Полного расплавления
ПОС - 90	89-91	0,1-0,15	j
ПОС-61	60-62	0,5 - 0,8
ПОС - 40	39-41	0,5 - 0,8	остальное
ПОС -10	9-10
ПОССу-18-2	17-18	1,5-2,0

Медно-цинковые припои относятся к высокотемпературным, 1плс 825-905 с, Содержат 36-65% меди, остальное цинк, обеспечивают прочность пайки до 300.. .350МПа,имеют высокие противокоррозийные свойства. Недостаток-возможность испарения цинка, пары интенсивно окисляются, что вредно для здоровья работающих.

Применяются при пайке стальных и чугунных деталей, а также из меди и её сплавов, ПМЦ - 54, Л - 63 и ЛОК - 62 - 06 - 04.

Серебряные припои, применяются только в тех случаях, когда шов должен обладать большой механической прочностью, повышенной стойкостью против коррозии и когда место пайки не должно снижать электропроводимости детали. Они дороже, представляют собой сплав серебра с медью и цинком (серебра от 10 до 70%), прочность пайки от 150 - 450 МПа.

Наиболее распространенные при пайке деталей из меди, латуни и бронзы: ПС_Р- 70, ПС_Р - 65, ПС_Р - 45 и ПС_Р - 20.

Припои для пайки алюминия и его сплавов подразделяются на две группы:

· высокотемпературные на основе алюминия;

· низкотемпературные на основе олова, цинка и кадмия,

имеют высокую температуру плавления, обладают высокой стойкостью против коррозии и прочностью соединения (прочность пайки на отрыв у припоя 34А 150-180 МПа.

Марка припоя	Химический состав, % (по массе)	Температура, С
Кремний	Медь	Цинк	Ал юминий	Начала плавления	Полного расплавл.ния
Силумин	10-13	0,8	0,3	остальное
34 А	6±_0,5	28±_1	-
П-575А	-	-

Высокотемпературные

 

Низкотемпературные припои для пайки алюминия и его сплавов на основе олова, цинка и кадмия применяются при невысоких требованиях к прочности соединений, применяют сравнительно небольшую температуру плавления.

Флюсы, с помощью их освобождаются спаиваемые поверхности деталей от окислов и предохраняют их от окисления в процессе пайки.

К флюсам предъявляются требования, исходя из которых они должны:

· вступать в химическое взаимодействие или растворять окислы при более низкой температуре чем температура; плавления припоя;

· уменьшать силы поверхностного натяжения расплавленного припоя и улучшать его растекаемость;

· хорошо смачивать в расплавленном состоянии металлические поверхности;

· не оказывать коррозийного воздействия на соединяемые детали и припои;

· легко удаляться с поверхности деталей после пайки.

Состав флюса зависит от состава припоя и металла, из которого сделаны

спаиваемые детали.

При пайке деталей: - оловянно - свинцовыми припоями - водные растворы хлорных цинка и аммония (нашатыря), деталей эл. оборудования - бескислотные флюсы - канифоли;

· медно - цинковыми - применяют буру или её смесь с борной кислотой в соотношении 1:1;

· серебряными - смеси фтористого калия, фторобората калия и борного ангидрида;

· при пайке алюминия - специальные флюсы, состоящие из смеси хлористых солей калия, лития, натрия и цинка, они активно растворяют тугоплавкие окислы алюминия и способствуют получению прочного соединения.