книги из ГПНТБ / Технология ремонта танков [учебник]

разреза, вследствие чего процесс непрерывного сгорания металла в струе кислорода протекает не устойчиво.

Перечисленным требованиям удовлетворяют углеродистые ста­ ли с содержанием углерода до 0,7% и многие марки легированных сталей. Чугун не подвергается резке вследствие низкой температу­ ры плавления и высокой температуры сгорания в струе кислорода.

Для газопламенной резки чугуна применяют специальный резак, позволяющий вводить в струю кислорода некоторое количество аце­ тилена; при этом значительно повышается температура пламени.

Цветные металлы не поддаются резке вследствие низкой тем­ пературы плавления, высокой теплопроводности и образования ту­ гоплавких окислов.

Во время резки под влиянием теплового воздействия в металле на поверхности разреза наблюдаются изменения структуры, хими­ ческого состава и твердости металла. Исследованиями установле­ но, что полоса металла шириной 2,5—5 мм, прилегающая к резу, нагревается выше критических температур и быстро охлаждается. Максимальный нагрев металла наблюдается у поверхности кром­ ки; в этой зоне происходит полное аустенитное превращение и мак­ симальное изменение структуры и твердости. Углеродистые стали с содержанием углерода до 0,3% при резке не закаливаются. У высо­ коуглеродистых и легированных сталей возможно образование мар­ тенсита. Особенно опасным является образование микротрещин у кромки разреза. Образование мартенситной структуры, а также микротрещин предупреждают предварительным нагревом металла.

В качестве горючего газа для подогревающего пламени при га­ зокислородной резке применяют ацетилен,«водород и пары кероси­ на (бензина).

Ацетилено-кислородной резкой режут металл толщиной до 300 мм; керосино-кислородную или бензино-кислородную резку при­

Подогревающий и режущий мундштуки могут иметь последова­ тельное и концентричное расположение. При концентричном распо­ ложении (один в другом) в центре размещается режущий мунд­ штук.

Режим резки зависит от толщины металла и определяется сле­ дующими параметрами:

—давлением кислорода (пробивного) в кг/см2\

—размером (номером) режущего мундштука;

—размером (номером) подогревающего мундштука;

— скоростью перемещения резака в м/ч.

. Зная толщину разрезаемого металла, перечисленные параметры режима резки определяют по таблицам. Интенсивность резки ме­ талла зависит также и от техники резки. Расстояние между соплом резака и металлом должно быть вполне определенным. Это рас-

2 5 8

стояние устанавливается в зависимости от толщины металла и оп­ ределяется по формуле

А =2 + 0,015 S,

Если расстояние между соплом и металлом окажется меньше приведенных значений, то возможно засорение сопла брызгами ме­ талла.

Режущий кислород.

Д ч Горючая смесь

'Реж ущ ий кислород

Рис. 145. Схемы резаков:

а — ацетилено-кислородного; б — керосинореза

Если расстояние между соплом и металлом окажется больше, то увеличивается ширина разреза. Для того, чтобы зафиксировать это расстояние, к резаку прикрепляется тележка с двумя колесика­ ми.

Подогревающее пламя резака должно быть строго нейтральным. Резку следует начинать только после того, как металл нагре­

ется до температуры воспламенения.

Кислородно-флюсовая резка. Для резки высокохромистых сталей применяется кислородно-флюсовая резка. Сущность этого способа состоит в том, что в струю режущего кислорода вводят специальный флюс — порошок малоуглеродистой стали. При сгорании флюса в’ струе кислорода выделяется тепло, необходимое для расплавления пленки тугоплавких окислов. Струя кислорода сдувает расплавлен­ ные окислы, и дальше процесс протекает так же, как и при обычной газовой резке.

259

Рис. 146. Схема установки’для флюсо-кислородной резки:

1 и 2 — кислородные баллоны; 3 — ацетиленовый баллон; 4 — пневматический клапан; 5 — встряхивающие устройства; 6 — бункер; 7 — смеситель; 3 —резак

Рис. 147. График определения режима электродуговой резки:

1 — величина тока; 2 — скорость резки

260

Принципиальная схема установки для флюсо-кислородной рёзкй показана на рис. 146. Флюс засыпается в бункер 6. Кислород из баллона 3 поступает в камеру встряхивающего устройства 5. Д а­ лее по магистрали он поступает в пневматический клапан 4 и сме­ ситель 7. Потоком кислорода флюс подается в резак 8. К резаку также подводятся кислород из баллона 1 и ацетилен из баллона 3.

Электродуговая резка. При ремонте танков электрическую дуго­ вую резку плавящимися металлическими электродами применяют для удаления швов, наложенных аустенитными электродами.

Сущность электродуговой резки состоит в последовательном вы­ плавлении металла по линии разреза за счет тепла электрической дуги. Расплавленный металл вытекает из разреза под действием си­ лы тяжести или выдувается струей сжатого воздуха.

Для резки швов, наложенных аустенитными электродами, при­ меняют электроды с обмазкой ОММ-5. При поверхностной дуговой резке, чтобы расплавленный металл не затекал в канавку, рекомен­ дуется электрод интенсивно перемещать вдоль шва. За один проход снимают незначительные слои металла. Угол наклона электрода ре­ комендуется 10—15°.

В зависимости от толщины разрезаемого металла режим резки определяют по графику (рис. 147).

Электрическая дуговая резка имеет следующие недостатки: низ­ кую производительность; низкое качество резки и необходимость применения мощных источников тока для питания режущей дуги.

Воздушно-дуговая резка. При воздушно-дуговой резке металл нагревается электрической дугой. В качестве электрода при этом применяют угольный стержень.

Рис. 148. Воздушно-дуговой резак РВД-1-57:

Расплавленный металл выдувается струей сжатого воздуха (рис. 148). Для резки применяется постоянный ток обратной по­ лярности, вследствие чего дуга горит концентрированно и поэтому

261

Г л а в а III

РЕМОНТ ДЕТАЛЕЙ ПАЙКОЙ

Пайка имеет широкое применение при ремонте танков. При по­ мощи пайки ремонтируют радиаторы, трубопроводы, детали электро­ радиооборудования и др.

П а й к о й называется процесс соединения подогретых металли­ ческих деталей при помощи расплавленного присадочного металла, называемого припоем. Таким образом, процесс пайки отличается от процесса сварки тем, что при пайке металл детали не доводится до оплавления в месте соединения.

При пайке происходит изменение состава и свойств как припоя, так и соединяемых металлов в зоне пайки. Это изменение свойств металла и припоя происходит вследствие их взаимной диффузии. Чтобы прочность пайки была наибольшей, необходимо стремиться обеспечить наиболее полную взаимную диффузию припоя и металла детали.

Степень диффузии спаиваемых металлов и припоя зависит от температуры подогрева деталей и припоя при пайке, времени вы­ держки при этой температуре и чистоты соединяемых поверхностей деталей.

Чем выше температура пайки, тем более полной будет диффузия металла и припоя и, следовательно, тем прочнее будет соединение. Однако температура пайки не должна быть выше определенного предела, зависящего от свойств применяемого припоя. Нужно иметь в виду, что кислород воздуха при высоких температурах более ин­ тенсивно окисляет металл и, следовательно, затрудняет взаимную диффузию припоя и металла. При снижении температуры пайки уменьшается жидкотекучесть припоя, ухудшается его способность проникновения в металл. Поэтому для каждого припоя существует оптимальная температура, при которой обеспечивается наибольшая прочность соединения (рис. 149).

Большое влияние на прочность пайки оказывает время выдержки деталей при температуре пайки. Чем больше выдержка, тем больше глубина диффузид припоя и металла и выше прочность соединения.

263

Решающее влияние на прочность пайки имеет чистота соединяе­ мых поверхностей деталей. Если поверхности деталей хорошо очи­ щены от загрязнений и окислов, то диффузия припоя и основного металла будет более полной и соединение получится более прочным. Поэтому детали перед пайкой необходимо очистить от загрязнений и окислов до металлического блеска.

260 280 300 320

Температура пайки

Рис. 149. Влияние температуры пайки на прочность соединения стальных деталей припоем ПОС-40

Для того, чтобы предохранить детали от окисления в процессе пайки и удалить окислы, если они все же будут появляться, приме­ няют различные флюсы. Флюсы закрывают поверхности спаивае­ мых деталей от доступа воздуха и, следовательно, предохраняют их от окисления. Одновременно флюсы либо растворяют появившиеся окислы, либо вступают с ними в химическую реакцию, образуя сое­ динения, которые всплывают на поверхность расплавленного припоя.

Существует два вида пайки: пайка мягкими припоями и пайка твердыми припоями.

ПАЙКА МЯГКИМИ ПРИПОЯМИ

Мягкими припоями называют припои с температурой плавления около 300°С. Прочность соединения, выполненного при помощи мягкого припоя, сравнительно невелика и по пределу прочности на растяжение обычно не превышает 1 0 ^ - 1 2 кг/мм2.

Наибольшее применение при пайке мягкими припоями нашли оловянно-свинцовые припои. Эти припои универсальные и приме­ няются при пайке деталей из различных металлов, кроме алюми­ ния, при пайке которого применяют специальные припои.

Состав, температура плавления и назначение различных оло­ вянно-свинцовых припоев регламентируются ГОСТ 1499—54 (табл. 19).

Физико-механические свойства оловянно-свинцовых припоев за­ висят от процентного соотношения входящих в них олова и свинца.

264

пайке обеспечивают малооловянистые припои с содержанием оло­ ва около 30% (рис. 151). Это объясняется более высокой способ­ ностью малооловянистых припоев к диффузии. Высокая диффу­ зионная способность малооловянистых припоев объясняется сле­ дующими их свойствами.

Малооловянистые припои хорошо смачивают металлические по­ верхности (рис. 152). Если нанести одну каплю расплавленного припоя ПОС-40 на подогретую и профлюсованную стальную пла­ стинку, то припой, растекаясь по пластинке, смочит поверхность площадью в 1100 мм2. Способность смачивать металлические по­ верхности у других припоев значительно ниже. Высокая способ­ ность малооловянистых припоев смачивать металл обеспечивает

265

более полную диффузию припоя в поверхности спаиваемых дета­ лей.

Малооловянистые припои имеют наиболее высокий температур­ ный интервал плавления (разность между температурой полного расплавления припоя — г“к и температурой начала плавления — /и). Для припоя ПОС-ЗО температурный интервал плавления {t =

— tu) составляет 75°С, а для припоя ПОС-90 — только 39°С. Припой с большим интервалом плавления при пайке больше времени на­ ходится в жидком состоянии, что способствует более полной диф­ фузии.

(з кг/пи 3

Рассматривая кривые, показанные на рис. 150 и 151, можно так­ же отметить, что прочность пайки оловянно-свинцовыми припоями выше прочности самих припоев. Предел прочности различных при­ поев на растяжение не превышает 5 кг/мм2, а прочность соединения стальных деталей при помощи этих припоев достигает 10— 1 2 кг/мм2. Это явление вполне закономерно, так как при пайке свойства припоя и его состав изменяются за счет диффузии с ним металла деталей.

В ряде случаев при пайке деталей электрооборудования танков применяют мягкие оловянно-свинцовые припои, имеющие в своем составе-серебро и кадмий. Серебро улучшает технологические, ме­ ханические и антикоррозионные свойства припоя, а кадмий сни­ жает температуру его плавления. Химический состав и температу­ ра плавления этих припоев по ГОСТ 8190—56 приведены в табл. 20.

Следует отметить, что припой ПСр2 является по существу при­ поем ПОС-ЗО, легированным серебром и кадмием.

26(5